《物联网技术应用》思维脑图思维导图

U845860062

2023-11-13

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物联网

网络技术

技术竞赛

物联网技术应用竞赛全流程内容详解

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思维导图大纲

一、赛项名称

赛项序号：84 赛项名称：物联网技术应用赛项组别：高职组赛项归属产业：电子与信息大类

二、竞赛目的

通过本项目竞赛，使高职学生能熟练掌握物联网选型及工程设计能力、物联网软硬件安装调试能力、物联网系统搭建能力、物联网平台配置管理能力、物联网应用开发能力及职业素养，促进物联网应用技术及相关专业建设与教学改革；推进高职学校与相关企业的合作，更好地实现工学结合的人才培养模式，促进产教融合、校企合作，推进“岗课赛证”融合，为物联网行业培养高素质的技能型人才。

三、竞赛内容

（一）模块简述。

模块 A：物联网工程设计与实施方案

考核参赛选手对物联网工程项目的整体设计，选用合适的硬件、软件及服务，对各类传感器、识别设备、无线传感网、智能网关等物联网设备进行安装、配置，对物联网网络传输层进行连接和搭建；应用场景的使用与操作；物联网中间件及服务的配置与部署，AIoT 平台的配置与使用，LoRaWAN 传输服务配置、物联网平台应用组态的使用、设计规则实现自动控制与报警、设计数据看板实现数据监控，运用物联网流式编程工具连接硬件设备、应用接口和平台服务；通过虚拟仿真系统进行物联网项目方案设计、验证、实施与部署；实现用户项目方案需求。

模块 B：物联网故障维修与运行维护

考核参赛选手对物联网工程项目硬件及软件进行调试，对传感网络环境进行连接测试，对平台及应用系统的运行管理和日常维护；解决物联网系统运行中出现的各种故障，包括操作系统、数据库、网络及硬件设备、服务器的故障，优化物联网应用服务，远程运维及平台监控，提出改善性建议，实现用户项目运行维护需求。

模块 C：物联网应用开发与调试

考核参赛选手对感知层传感器等进行安装、配置；根据要求完成网关南向连接器和北向连接器的开发；根据物联网业务场景需求完成物联网应用开发和调试，以及物联网系统的联调；开发数据处理规则链，转换和规范化设备数据；实现物联网解决方案的设备管理、数据收集、实时处理和可视化；运用人工智能模型实现预测性维护、智能识别等物联网应用场景；实现用户项目总体开发需求。

（二）考核技术要点。

传感器技术

网关数据采集技术

北斗定位技术

ZigBee 传输技术

NB-IoT 及 LoRa 等低功耗广域网技术

射频识别技术

条码识别技术

无线传感网络技术

嵌入式技术

智能终端技术

物联网平台技术

（三）考核技能。

1.认知型技能

（1）物联网基础知识

了解物联网的基本概念，认识物联网架构。

（2）物联网设备认知

认识、了解和熟悉各种常见的物联网设备，如感知类的温湿度传感器、烟雾传感器、火焰传感器等，识别类的超高频 RFID 读写器、高频读卡器、条码扫描枪等，终端类的移动互联终端等，通讯类的串口服务器、路由器、无线传感网设备、网关等。

（3）物联网技术认知

认识和熟悉典型的物联网相关技术，如 RFID 技术、传感器技术、北斗定位技术、NB-IoT 及 LoRa 等低功耗广域网技术、 ZigBee 技术、智能识别技术、嵌入式终端技术、移动互联网技术、物联网应用软件技术等。

（4）物联网应用认知

了解和熟悉物联网技术在行业上的应用场景，熟悉物联网应用软件系统的形态和内容。

2.实操型技能：包括硬件设备安装调试、网络设备连接配置、软件系统部署维护、物联网项目应用操作。

（1）硬件设备安装调试

基于物联网竞赛工位，按照要求将竞赛相关设备，如传感器、执行器件、传感网络节点、超高频 RFID 读写器、打印机、网络摄像头、LED 设备等安装到竞赛工位面板上，完成连接及供电，并按照要求对各个设备进行配置，保证设备正常工作。

（2）网络设备连接配置

按照要求，完成设备网络的搭建，包括串口交叉线、串口直连线、网络线的检测和选择及网络线的制作、网络连接布线，无线路由器设定配置，传感网设备、串口服务器、计算机、网络摄像机、移动互联终端、智能网关等各类接入到网络的终端设备进行网络配置。

（3）软件系统部署维护

对系统软件的运行环境进行部署安装，如数据库安装配置、 Web 运行环境安装、Docker 微服务部署等；对产品配套的应用软件进行部署安装配置，如移动互联终端的 Android 应用软件安装配置、计算机上的服务器及客户端应用软件安装配置等；对产品配套软件系统的维护，如数据库的备份及还原、软件系统常见问题的处理、软件系统的更新、日志的维护及处理等；对指定的物联网项目工程通过仿真系统进行搭建、配置及部署，如设备连线，传感网络搭建，物联网中间件及服务部署，云平台及应用平台配置与使用，数据看板设计与展示等；对物联网平台应用部署，包括：核心组件部署及应用、网关软件实施、规则引擎配置、数据可追溯工具应用、多种物联网传输方式及协议应用 Modbus、 CANbus、ZigBee、LoRaWAN、CoAP、MQTT 等，对接物联网设备及系统。

（4）物联网项目应用操作

对智慧农业、智慧工厂、智能门店等物联网项目应用及功能的使用操作、业务流程进行熟悉和了解，能够操作和演示各个场景子功能的业务环节。

3.开发型技能：括开发传感网设备开发、物联网应用软件及程序联调。

（1）开发传感网设备

根据相关功能子模块的要求，开发和实现协议转换，如 Modbus 转 TCP 协议；实现地址映射，如 ZigBee 短地址映射成 IoT sub-system 的 Tags；实现数据处理，如采样值转化成传感器标的值；实现信息融合，如多个采样值融合成结构化数据；实现认证，如 ZigBee 节点经过认证后才能入 ZigBee 网络；实现传感器、执行器等设备的管理，如添加、删除、修改、查询；实现数据存储，如采样值的历史数据存储；实现 API 用于可视化物联网应用开发工具调用完成传感器、执行设备数据的展现；实现在线链路检测完成与物联网平台断线自动重连；实现界面完成如本地系统参数设置、实时数据展示；实现对数据补传，如断电重启、网络异常或阻塞时数据丢失，在网络空闲的时再次发送；实现与物联网平台完成数据安全传输。

（2）开发物联网应用软件

根据相关功能子模块的要求，开发和实现的基于安卓开发平台下的物联网应用软件，完成物联网传感数据、设备状态的实时显示；完成物联网传感历史波动数据的展示；完成物联网设备分布状况、在线状态数据的展示；完成物联网设备的控制；通过协议组件实现实时流传感器如摄像头的监控；实现对传感器、执行设备、物联网网关的管理；实现策略的管理以及推送到物联网网关实现边缘策略联动；服务器上并调试实现与边缘服务的数据交互；运用人工智能模型实现预测性维护、智能识别等物联网应用场景。

（3）程序调试

根据相关功能子模块的要求，进行物联网应用程序联调。

四、竞赛时间

本赛项比赛时间为 240 分钟（4 小时），分为第一、第二两场进行，第一、第二场间隔 180 分钟。在竞赛前 30 分钟，选手进行抽签，确定技能竞赛的工位号，

五、竞赛试题

本赛项不设理论考试，对操作技能进行综合考核，技能竞赛题为不公开试题，见本赛项规程的竞赛内容。

六、竞赛规则

（一）参赛资格。

参见 2023 年广西职业院校技能大赛高职组《物联网技术应用》赛项比赛实施方案。

（二）遵循准则。

1.学生必须持本人身份证和参赛证参加比赛。

2.参赛选手出场顺序、位置由抽签决定，不得擅自变更、调整。

3.参赛选手提前 15 分钟进入赛场，并按照指定位号参加比赛。迟到 15 分钟者，取消比赛资格；比赛开始 15 分钟后，选手方可离开赛场。

4.选手在比赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，需经裁判同意。选手若需休息、饮水或去洗手间等，耗用时间计算在比赛时间内。

5.比赛结束时，参赛选手应立即停止操作，不得以任何理由拖延比赛时间。选手操作完成后，在《实际操作现场记录表》上签名确认，方可离开赛场。

七、竞赛环境

（一）竞赛环境安静、整洁。须设立紧急疏散通道，医疗服务站。

（二）比赛场地可容纳 12 组队同时比赛，且满足赛项比赛所需的设备设施。

（三）比赛场地不设置观摩通道。

（四）赛场有志愿服务人员，同时有治安人员维护比赛现场秩序与卫生。

八、技术规范

《物联网技术应用》赛项是以教育部颁布的职业学校（或院校）相关专业教学指导方案和国家职业技能标准《物联网安装调试员》规定的技能要求为标准。本赛项遵循以下国家标准和行业标准： ISO/IEC 29182-5-2013 信息技术-传感器网络：传感器网络参考体系结构《物联网安装调试员国家职业技能标准》 GB/T 33474-2016 物联网参考体系结构 GB 50311-2016 综合布线系统工程设计规范 GB21671-2008 基于以太网技术的局域网系统验收测评规范 GB/T 34068-2017 物联网总体技术智能传感器接口规范 GB/T 33745-2017 物联网术语