山东省物联网应用设计大赛方案

附件4山东省物联网应用设计大赛方案2014年4月山东省物联网应用设计大赛方案2目录1.赛项名称........................................................32.赛项介绍........................................................33.赛项意义与设计原则..............................................44.竞赛内容与规则..................................................54.1竞赛内容.....................................................54.2竞赛规则.....................................................65.竞赛方式........................................................85.1开放式命题环节...............................................85.2现场竞技环节.................................................86.竞赛时间安排及流程..............................................76.1时间安排.....................................................76.2竞赛流程.....................................................77.奖项设置........................................................98.竞赛命题参考....................................................99.大赛平台相关说明...............................................119.1赛项平台相关标准...........................................119.2大赛平台详细硬件参数.......................................11山东省物联网应用设计大赛方案31.赛项名称赛项名称：山东省物联网应用设计大赛主办单位：山东省经济和信息化委员会共青团山东省委承办单位：济南市经济和信息化委员会山东省电子信息产品检验院山东交通学院济南市中小企业公共服务中心山东省物联网人才联盟2.赛项介绍物联网工程专业是教育部批准新设立的战略性新兴产业相关专业，由计算机、电子信息、通信及自动化控制等主干学科为专业基础。知识领域覆盖面宽广，知识模块涵盖单元众多，是一个技术高度集成、学科复杂交叉、综合应用广泛的新兴学科群。随着物联网技术的广泛应用，展望可见的未来，物联网将有力带动传统产业的转型升级，引领战略性新兴产业的发展，实现经济结构的战略性调整，引发社会生产和经济发展方式的深度变革。物联网产业多领域，如智能交通、智能农业、智能家居、智能农业、智慧医疗等均因产业的升级对于人才的需求有了更高的要求。物联网专业人才的培养，是既需要满足服务新型产业模式管理机构、服务山东省物联网应用设计大赛方案4新兴产业所需求的知识结构与能力，又具备产品研究开发的能力，同时亦能具有国际视野、商业敏锐和竞争力的创新性人才。山东省物联网应用技能大赛正是顺应了该产业在未来几年内的高速发展带来的对人才大量的需求而开展的。本赛项采用开放式自主命题方式，融入传感网技术、射频识别技术、数据库融合及数据库技术、云计算技术及智能中间件等物联网领域知识单元，极大发挥参赛选手的创新、创作能力；且竞赛现场采用项目式竞技形式，提交创业计划书，竞技性、实战性、趣味性强，能更好的引导学生老师开拓的学习物联网领域的新思路。3.赛项意义与设计原则（1）应用为本。赛项设计以应用为本，以创新竞赛为平台，以物联网产业的人才需求为模型，贯穿教学资源开发的要求于赛项设计、实施的过程及成果的反馈。促进物联网健康发展，引导高校在教学改革中注重培养学生的创新能力、协作能力，推动高校在倡导素质教育中提高学生对瞬息万变的产业格局的迅速适应与设计开拓能力。（2）理论与实践一体，凸显教学效果评价作用。赛项设计为人才培养构建了从“知”到“行”的桥梁，融入基础理论教学与物联网新兴行业领域知识、技术。（3）行业领域企业参与赛项设计，强化创新能力与综合素质培养。竞赛领域涵括物联网产业发展应用的范畴，由用人单位充分论证和浓缩提炼，强化参赛选手根据实际分析、解决问题的能力，有效提高物联网专业学生的综合素质，培养创新能力，有效构建学生解决实际问题的思维意识。山东省物联网应用设计大赛方案5（4）保护院校投资，提高赛项平台复用率。竞赛设备既满足物联网产业未来发展趋势需要，同时也能直接适用于各参赛院校后续的日常教学要求，充分应用比赛设备于日常教学过程，减少校方建设投资。4.竞赛内容与规则4.1竞赛考核内容1)无线传感网（WSN）开发：基于CC2530的单片机开发，基于BasicRF通讯技术的原理与开发，基于Z-Stack协议栈的组网原理与网络应用层开发实现；2)识别系统开发：基于低频RFID、高频RFID、超高频RFID读写设备的原理，RFID应用系统设计与开发；3)嵌入式应用开发：基于linux的嵌入式应用开发，实现温度传感器、湿度传感器、光照传感器数据的存储、显示，架设web服务，能够通过HTTP访问当前传感器信息；4)外控设备嵌入式驱动：嵌入式系统SPI同步信号总线、I2C同步信号总线、串行异步总线信号数据的测量与分析；嵌入式系统GPIO输出、控制模块开发（如时钟控制、zigbee底板控制等）；5)Android应用开发：熟悉基于Android系统的应用程序开发基本知识，能根据竞赛要求，编程实现对环境参数读取、RFID标签读写、开关控制等物联网技术；能编写Android系统与PC系统之间的通讯程序，以实现数据共享；6).Net应用开发：熟悉基于.Net平台的应用程序开发基本知识，能根据竞山东省物联网应用设计大赛方案6赛要求，编程实现对RFID标签读写、gprs数据传输、摄像头视频捕捉等物联网终端设备的常用功能。能编写WebService，实现PC客户端或Android终端的调用。7)单片机程序开发：实现无线模块的控制、实现GPRS模块的控制、实现以太网功能、实现USB虚拟串口功能、实现SD卡存储功能等。4.2竞赛规则1)参赛者根据竞赛要求，在赛项备选题目中选择开发方向；每支参赛队伍只能选择一个命题进行开发；2)选题设计以行业实际应用为基础，体现物联网技术在行业里的典型应用。参赛选手需制作并提交设计方案，按照自己的创新思路，结合硬件设计开发技术、物联网相关技术、嵌入式开发技术、云计算技术等，完成应用项目的开发和调试；3)在竞赛现场，参赛队按抽签顺序对设计方案进行现场答辩；4)答辩结束后，参赛队根据抽签顺序，在大赛指定平台上完成系统调试和功能演示；5)由裁判组根据评判规则对竞技结果进行打分评判。6)竞赛设备及相关工具等均由承办院校和技术支持单位提供，竞赛前须交由裁判组检查，确认参赛设备是否符合竞赛要求；7)参赛队伍可携带与设计相关的纸质资料及存储设备一个（U盘、移动硬盘）进入竞赛现场；8)竞赛过程中，选手须严格遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判山东省物联网应用设计大赛方案7员的监督和警示。若因选手因素造成设备故障或损坏，无法继续竞赛，裁判长有权决定终止该队竞赛；若因非选手个人因素造成出现设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决。9)竞赛结束后，参赛队的结果由赛项裁判组进行联合评审，根据竞技项目的完成情况及对应加分点进行评分，并在赛项闭幕式上宣布比赛成绩及结果点评。5.竞赛安排及流程竞赛采取团体比赛形式，由开放式命题和现场竞技两个环节组成，每个参赛队由3名选手（设场上队长1名）和1名指导教师组成。竞赛分为初审和复赛两部分。初审通过后，大赛组委会将通知参赛队伍参加复赛，复赛即现场答辩和现场功能验证环节。5.1时间安排初审：6月27日前提交作品复赛：7月18日——7月19日5.2复赛流程（1）参赛选手抽签7月17日16:00，参赛选手随机抽取竞赛组号和顺序号。（2）答辩环节参赛选手按照抽取的顺序号进入答辩场地进行现场答辩。（3）验证环节山东省物联网应用设计大赛方案8完成现场答辩环节后，参赛选手直接进入现场验证环节。（4）分数统计所有的队伍比赛结束后，由裁判委员会进行分数统计并公布。总分数=设计方案分*60%+方案验证分*40%。6.竞赛方式6.1设计方案初审部分（1）6月27日，参赛队伍按照要求提交参赛方案（设计方案WORD版及PDF版本）；（2）由大赛裁判组对提交的作品进行初审打分，并按照分数高低淘汰，初审后保留的队伍将进入复赛环节。（3）设计方案的制定可参考以下框架进行。设计方案考核点见下表：设计方案要求考核点方案立项背景及需求分析方案设计设计思路及系统架构、设计文档实现过程编码、测试文档作品成果展示最终作品的介绍：可通过截图、文字描述等形式展示方案创新作品的创新点描述和实现情况6.2现场竞技部分现场竞技部分包含现场答辩和方案验证两个环节：山东省物联网应用设计大赛方案9现场答辩环节:7月17日，各进入复赛队伍须将参赛方案电子版发送至大赛指定邮箱（[e-mail]）；在竞赛的当天，每支参赛队伍提交纸质参赛方案（一式三份），并进入15分钟的现场答辩阶段：先由每个参赛队代表对参赛作品进行介绍（可PPT演示，时间不超过10分钟），随后回答裁判组所提的问题。裁判组根据现场答辩情况打出设计方案得分。方案验证环节：根据方案设计内容，在大赛指定平台上进行调试和功能验证，由裁判组对每一组参赛选手现场实现的功能进行打分，调试时间最长不超过3个小时。本环节结束得出方案验证分。7.奖项设置复赛阶段设置一、二、三等奖，所占比例分别为20%、30%、50%。一等奖队伍指导教师获得优秀指导教师奖。未进入决赛的队伍根据初审成绩可授予优秀奖。8.竞赛命题参考1)智能家居系统系统描述：利用竞赛平台上提供的Cortex-A8平台（主控芯片：SamsungS5PV210）、ZigBee传输模块（主控芯片：CC2530）、传感器、传感器主控模块（主控芯片：STM32F103RBT6）、智能家居模拟环境等，设计一款智能家居系统，参考功能如下：模拟应用场景的照明智能控制系统、环境温湿度亮度控制、家庭山东省物联网应用设计大赛方案10安防、通过Android手机交互。具体功能由参赛者自由发挥。2)基于Z-Stack协议栈技术的城市路灯控制系统利用大赛提供的Cortex-A8平台（主控芯片：SamsungS5PV210）、ZigBee传输模块（主控芯片：CC2530）、光强传感器、传感器主控模块（主控芯片：STM32F103RBT6）等设备设计一套基于Z-Stack组网协议技术的路灯控制系统，参考功能如下：手动控制、根据光线强度自动控制、自定义编组控制、路灯状态检测等。3)工业环境数据远程采集系统利用大赛提供的Cortex-A8平台（主控芯片：SamsungS5PV210）、433M传输模块（主控芯片：A7108）、传感器模块（主控芯片：CC2530）、传感器等设备，设计一套工业环境远程数据采集系统，要求如下：传感层采用433M无线通信，网络层采用局域网或GPRS网络，要求实现节点认证、数据展示等功能。4)智能农业系统利用大赛提供的Cortex-A8平台（主控芯片：SamsungS5PV210）、农业环境采集传感器（温湿度、二氧化碳、光强等）、传感器模块（主控芯片：CC2530）、433M传输模块（主控芯片：A7