2016智能家居安装与维护A题剖析

“2016年全国职业院校技能大赛”中职组“企想”杯智能家居安装与维护竞赛试题册-A卷2016 年3月赛题说明1.注意事项（1）请对照设备装箱单检查比赛中所使用的硬件设备、连接线、工具、材料和软件等是否齐全，计算机设备是否能够正常使用。

（2）禁止携带和使用移动存储设备、计算器、通信工具及参考资料。

（3）操作过程中，请及时保存设备配置。

比赛过程中，不要对任何设备添加密码。

（4）比赛中禁止改变软件原始存放位置。

（5）比赛中禁止触碰、拆卸带有警示标记的设备、线缆和插座。

（6）仔细阅读比赛试卷，分析需求，按照试卷要求，进行设备配置和调试。

（7）比赛完成后，不得切断电源，须保持所有设备处于工作状态。

（8）比赛完成后，禁止携带比赛设备、软件和试卷出考场。

2.比赛软件环境（1）物理机⏹操作系统：Windows 7（32位）⏹开发环境：Microsoft Visual Studio 2010⏹智能家居开发库、开发文档、配置文件模板⏹样板间控制软件⏹.NET框架：.NET Framework 4.0（2）虚拟机⏹操作系统：ubuntu 10.1.0⏹开发环境：Qtcreator 2.4.13.赛题说明（1）本次比赛的赛题由三部分组成，考核内容相互独立，单独评分。

（2）第一部分为智能家居设备安装调试以及应用配置，第二部分为智能家居嵌入式网关应用配置，第三部分为智能家居应用软件配置。

（3）比赛时长为180分钟，参赛选手可自由分配任务及时间。

（4）参赛选手应仔细阅读试题，按照试题要求填写答案或提交竞赛结果。

赛题某企业集团是一家从事高科技产品研发、生产和销售的大型企业，鉴于物联网技术的飞速发展，且应用越来越丰富，公司决定进军民用市场空间巨大的智能家居行业。

经过几年的研发，公司已有一批较成熟的产品，现公司需要在物联网产品与应用发布会上进行现场展示，要求你作为安装维护工程师来实现智能家居相关设备的安装和配置，确保达到良好的产品与应用的展示效果。

第一部分智能家居设备安装调试以及应用配置本部分要求完成节点板配置，智能家居设备的安装、连线以及软件调试，实现图1-1中样板间电器布局图的效果。

图1-1 样板间电器布局图1.节点板配置请按照表1-1中的要求正确配置节点板的板号、板类型和传感器类型。

表1-1 设备与板号对照表2.设备安装按照图1-1样板间电器布局图，将表1-1中的设备安装在指定位置并固定，并完成设备供电。

3.设备连线请按照以下要求完成设备连线。

（1）完成LED射灯模块的连线工作，将两个LED射灯分别连接至继电器板的P1/P3。

（2）完成报警灯电源线连接、控制信号线连接到控制终端P1。

（3）完成电动窗帘控制信号线连接到控制终端。

（4）完成门禁系统电源线连接、控制信号线连接到控制终端P1接口，实现继电器和密码(要求密码设置成1235)两种控制开门方式。

（5）完成烟雾报警器电源线连接、控制信号线连接。

（6）完成换气扇控制信号线连接。

（7）正确安装红外遥控系统和环境监测系统。

4.软件调试(1)设备安装完成后，将协调器和A8正确连接。

(2)在A8上采用默认登录后，对节点板信息进行配置，实现对相应设备的控制和信息采集。

附：基础知识测试部分（1） ZigBee的3个频段是：2.4G、868MHz、915MHz对应的传输速率为__________、________、40kb/s。

（2）RFID标签根据工作频段可分为_______ 、_______、超高频和微波。

（3）RFID标签根据工作方式分为_________、__________、主动式。

（4）步进电机是将电_____信号转变为_______或_______的开环控制元步进电机件。

（5）ZigBee规范包含了ZigBee协调器、ZigBee________和ZigBee终端设备。

（6）对于可见光区、紫外光区、红外光区，其波长范围的大小顺序为_______。

A.可见光区＞紫外光区＞红外光区B.可见光区＞红外光区＞紫外光区C.红外光区＞可见光区＞紫外光区D.紫外光区＞可见光区＞红外光区（7）电动窗帘有几种工作模式_______。

(多选)A.开启B.关闭C.停止D.暂停（8）下列哪一项不是低频RFID系统的特点？_______A.它遵循的通信协议是ISO18000-3B.它采用标准CMOS工艺C.它的通信速度低D.它的识别距离短（<10cm）（9）RFID系统中的哪一个期间的工作频率决定了整个系统的工作频率，功率大小决定了整个系统的工作距离？_______A.电子标签B.上位机C.读写器D.计算机通信网络(10)ZigBee中每个协调点最多可连接_____个节点,一个ZigBee网络最多可容纳______个节点。

A.255；65533B.258；65534C.258；65535D.255；65535第二部分智能家居嵌入式网关应用配置本部分要求完成智能家居网关与协调器、节点板的连接，完成界面设计，实现传感器数据采集及显示，对智能家居设备的控制和模拟应用配置，及NFS网络文件系统挂载和网关移植。

1.设备连接首先完成智能家居网关与协调器的连接，之后完成以下设备与节点板的连接。

(1)完成风扇模块(直流电机)、蜂鸣器(板载)、求助按钮、空调模块（数码管）、射灯(继电器)与节点板1的连接。

(2)完成光照传感器、窗帘模块（步进电机）、人体红外模块与节点板2的连接。

(3)完成温湿度传感器、烟雾传感器、灯光模块（LED）与节点板3的连接。

(4)按照设备连接关系完成节点板的配置。

(5)成功组网。

2.SD卡的制作将Superboot烧写到SD卡中，烧写SD卡所需要资料放置于“桌面\竞赛材料(网关)”文件夹中。

3.Uboot的烧写将Uboot烧写到网关中，烧写Uboot所需要的资料放置于“桌面\竞赛材料(网关)”文件夹中。

4.内核的烧写将内核烧写到网关中，烧写内核所需要的资料放置于“桌面\竞赛材料(网关)”文件夹中。

5.界面实现依照图2-1的界面效果图完成界面的编写，要求能够体现如下控制效果。

程序启动时如下：图2-1界面效果界面设计要求如下：如图2-1所示，在界面中添加文本框用于输入用户名及登录密码，要求输入密码时，密码显示为“*”，效果如图2-1显示；单击登录按钮进下一个界面，单击“退出”按钮则关闭界面；若账号、密码输入错误则弹出一个提示框如图2-2；（账号可以自己注册）图2-2 界面效果图2-3界面效果单击弹出对话框，用于对传感器的板号配置，如图2-4所示，设置各传感器对应板号，单击“确认”按钮保存配置同时关闭板号配置窗口,单击“取消”按钮恢复到初始状态。

图2-4 界面效果单击按钮，返回图2-1。

单击后进度条自动从0加载到100，进度条每次加一，并且在进度条值为10,20……100时用一个label显示文字信息(进度条读取速度要适中)，并将字当进度条为100时自动进入智能家居的控制界面。

如下：图2-5界面效果单击“录入声音”按钮时弹出对话框，用于声音指令的收集，如图2-6。

图2-6 界面效果声音录入过程：在文本框中输入文字模拟声音，输入完成后单击对应功能按钮，为声音分配对应功能，如：在“录入指令”文本框中输入“kaifengshan”，然后单击打开风扇，声音录入成功，当执行时，在“指令”文本框中输入“kaifengshan”，就会打开风扇模块，如：在“录入指令”文本框中输入“bizideal”，然后单击关闭风扇，声音录入成功，当执行时，在“指令”文本框中输入“bizideal”，就会关闭风扇模块，当声音录入成功时弹出对话框，如图2-7。

图2-7界面效果其中，一个声音只能录入一个功能，不同的声音可以对应同一功能（如：可以用两个不同的声音实现打开风扇这个功能），当录入相同的声音时弹出对话框，如图2-8。

图2-8界面效果在“录入指令”中输入内容，单击右侧对应功能按钮，此时将添加的指令写到右侧的表中，再单击“更新指令集”按钮，实现对录入指令的更新及存入相应数据表中。

单击“清空指令集”，便可清空右侧的“shenyin”和“zhiling”内容，同时清空相应数据表的内容。

6.功能实现完成串口参数配置、实现数据采集及实时显示。

（1）完成温度参数的采集，并将温度值实时显示，并将采集到的最大值和最小值记录。

（2）完成湿度参数的采集，并将湿度值实时显示。

（3）完成光照度参数的采集，并将光照值实时显示。

（4）完成烟雾参数的采集，并将烟雾值实时显示。

（5）完成人体感应状态的采集，并将状态实时显示。

（6）将数据采集界面截屏并以a.png名字保存至“桌面\竞赛结果(网关)”文件夹中。

7.控制功能实现（1）蜂鸣器控制功能通过单击界面中报警灯区域控制蜂鸣器的开启和关闭且完成界面中报警灯状态切换。

要求:当报警灯为绿灯的时候蜂鸣器关闭，报警灯为红灯的时候蜂鸣器开启。

（2）窗帘模块控制功能通过单击界面中窗帘区域实现控制窗帘模块的开启和关闭，并且同时实现完成界面中窗帘的开启和关闭，要求:界面中的窗帘开时开启房间窗帘(即：电机顺时针转动一周)，窗帘关时关闭房间窗帘(即：电机逆时针转动一周)。

（3）房间灯光控制功能通过单击界面中灯区域控制灯光模块的开启和关闭且完成界面中灯状态的切换。

要求:如图5所示，灯1、灯2、灯3、灯4对应着灯光模块从左至右的1、2、3、4个灯，且各灯控制互不影响。

（4）数码管控制勾选“空调开”，能对数码管显示进行控制，不勾选的话，不能控制。

当勾选“空调开”后，可以通过单击“+”“-”按钮对进度条中的数值进行加减操作，并能实时地在数码管中显示当前进度条中的数值，值的可变动范围为16~35。

此外，当不勾选“空调开”时，可以通过单击求助按钮，实现数码管计数功能。

要求如下:数码管计数从0开始，每当检测到求助按钮由按下状态到弹起状态时，数码管计数加1，当计数到5时打开射灯等3秒后关闭射灯并计数归0，下一次从0开始计数。

8.智能家居模拟应用配置实现智能家居应用中的三种模式，分别是日间模式、夜间模式、安防模式。

具体要求如下：（1）当选择“单独控制”时，不能进行联动，只能进行单个器件的控制，模式后的标签显示“单独控制”；当选择“联动控制”时，不能进行单个器件的控制，只能进行联动操作，模式后的标签显示“联动控制”；当“联动方式”选择以后，勾选“时间”，并对时间进行设置。

当时间介于6：15-18：05区间时，进入日间模式；当时间介于18：16-00：15区间时，进入夜间模式；当时间介于00：16-6：14区间时，进入安防模式。

（2）日间模式保持温度、湿度、光照、求助、人体感应传感器参数能够实时采集并显示在界面的对应区域中。

模式的文字变为“日间”（蓝色字）。

执行关闭灯，关风扇，关空调，开启房间窗帘（既：步进电机顺时针转动1周），完成真实器件动作的同时更新相应功能模块在界面对应区域中的状态。