本書首先闡述了物聯(lián)網的基本概念、關鍵技術和應用案例等物聯(lián)網的基本理論知識,然后循序漸進地介紹物聯(lián)網開發(fā)的典型實戰(zhàn)任務,通過逐級遞進式任務介紹法達到理論與實踐相結合的目的,使讀者清晰地了解物聯(lián)網系統(tǒng)開發(fā)的整體流程。本書針對每個實戰(zhàn)任務提供微課視頻和源代碼。本書可作為高等院校通信工程、電子信息工程、人工智能、機械電子、計算機和網絡工程等專業(yè)的教學用書,也可作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等實踐類課程的參考書。
本書配套微課視頻、項目源代碼、ppt教學課件,思考題等內容,項目式教材,通過逐級遞進式任務介紹法達到理論與實踐相結合的目的,使讀者清晰地了解物聯(lián)網系統(tǒng)開發(fā)的整體流程。本書可作為高等院校通信工程、電子信息工程、人工智能、機械電子、計算機和網絡工程等專業(yè)的教學用書,也可作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等實踐類課程的參考書。
根據(jù)我國工業(yè)和信息化部頒布的產業(yè)規(guī)劃,物聯(lián)網在社會生產各個領域的應用將迅猛發(fā)展,物聯(lián)網技術相關專業(yè)人才的需求也將突升。物聯(lián)網課程如何開展才能培養(yǎng)學生以滿足社會需求?筆者認為,通過實驗室提供完善的實驗條件和充足的實驗資源進行理論與實踐相結合的實踐教學,才能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,為其成為復合型、應用型和創(chuàng)新型人才打下基礎。物聯(lián)網技術涉及電子科學與技術、自動化、計算機科學與技術、通信工程等多個學科。物聯(lián)網產業(yè)人才應掌握從事本專業(yè)工作所需的數(shù)學、自然科學、經濟學、管理學、工程科學等基礎知識,以及與物聯(lián)網相關的計算機、通信、電子、傳感等基本理論、基本知識、基本技能及基本方法,具有較強專業(yè)能力和良好的外語運用能力, 能夠勝任物聯(lián)網相關技術的研發(fā)工作或物聯(lián)網系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設計、實施、運行維護等工作。物聯(lián)網技術涉及的核心技術包括通信技術、傳感器技術、網絡技術、RFID(radio frequency identification,射頻識別)技術等一系列核心技術。要把不同學科知識有效整合、融會貫通,必須通過基于任務的創(chuàng)新實踐教學,采用逐級遞進式任務教學方法,才能提高課堂的活力。本書采用理論聯(lián)系實際的方式,深入淺出地對物聯(lián)網的基本概念、組成和應用進行介紹,后利用任務實踐的方式,對常見的物聯(lián)網應用進行設計和實踐,使得學生在掌握理論的前提下,可以動手完成系統(tǒng)設計,體驗物聯(lián)網的魅力,提高學生的學習興趣,體現(xiàn)學生在課堂教學中的主體地位。本書可作為高等院校通信工程、電子信息工程、人工智能、機械電子、計算機和網絡工程等專業(yè)的教學用書,也可作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等實踐類課程的參考資料。由于編者對物聯(lián)網技術的前沿知識掌握不夠透徹,本書中物聯(lián)網應用任務設計部分,涉及面不夠廣,功能也不夠完善,雖然已根據(jù)專家和一線教師的意見作了修改,但還是會存在不少缺陷和疏漏,殷切期望各方面的讀者能給予批評和指正。編者
2020年3月
碩士研究生,畢業(yè)于華東師范大學,主講課程:電路分析基礎、數(shù)字電子技術、EDA綜合設計與應用。研究方向:通信與信息系統(tǒng)。學術作品:《基于嵌入式Web服務器的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)設計》發(fā)表于《現(xiàn)代計算機》(學術版)2007,11 ;《基于移動流媒體技術的移動學習模型設計》發(fā)表于《軟件導刊》2010,9 (2): 190-192 ;“決策樹在大學《計算機基礎》課程教學中的應用”發(fā)表于2010年全國CBE論文集;《校園新聞短信群發(fā)機制的研究與設計》發(fā)表于《中國教育技術裝備》2012,10(30);《基于案例教學法的專業(yè)英語課程建設探究 》發(fā)表于《天華教育研究》。獨立承擔的科研項目:“基于物聯(lián)網的實訓教學管理系統(tǒng)”獲上海市教委高校青年教師培養(yǎng)計劃資助。
第1章物聯(lián)網概述(1)
1.1物聯(lián)網的概念與特征(1)
1.2物聯(lián)網的發(fā)展(1)
1.3物聯(lián)網系統(tǒng)架構(3)
1.4物聯(lián)網應用(5)
1.5物聯(lián)網關鍵技術(10)
1.6物聯(lián)網的發(fā)展前景(11)
第2章物聯(lián)網平臺及協(xié)議介紹(16)
2.1國內物聯(lián)網平臺(16)
2.2國外物聯(lián)網平臺(18)
2.3物聯(lián)網相關協(xié)議(21)
第3章基于藍牙的短距離無線通信(31)
3.1任務原理(31)
3.1.1藍牙技術簡介(31)
3.1.2藍牙AT指令集(31)
3.2硬件設計(35)
3.3軟件設計(38)
3.4系統(tǒng)調試(48)
3.5思考題(51)
第4章基于LoRa的低功耗傳輸(52)
4.1任務目的(52)
4.2任務設備(52)
4.3硬件設計(52)
4.4軟件設計(56)
4.5系統(tǒng)調試(58)
4.6思考題(59)
綜合任務實戰(zhàn)
第5章智能家電(63)
5.1任務需求(63)
5.2硬件設計(64)
5.3軟件設計(73)
5.4系統(tǒng)演示(76)
5.5創(chuàng)意擴展(82)
第6章家居物聯(lián)(83)
6.1任務需求(83)
6.2硬件設計(84)
6.3軟件設計(89)
6.4系統(tǒng)演示與測試(89)
6.5創(chuàng)意擴展(93)
第7章健身房環(huán)境監(jiān)測(94)
7.1任務需求(94)
7.2下位機設計(95)
7.3上位機設計(100)
7.4系統(tǒng)演示與調試(103)
7.5創(chuàng)意擴展(109)
第8章智慧城市交通(110)
8.1任務需求(110)
8.2AT指令簡介(112)
8.3車內溫度檢測(115)
8.4GPRS數(shù)據(jù)通信(119)
8.5系統(tǒng)驗證(123)
8.6創(chuàng)意擴展(124)
第9章物聯(lián)網數(shù)據(jù)可視化(125)
9.1任務需求(125)
9.2硬件設計(126)
9.3軟件設計(128)
9.4系統(tǒng)演示與調試(132)
9.5創(chuàng)意擴展(135)
參考文獻(136)