国家级特色专业（物联网工程）规划教材 物联网技术综合实训教程 王志良　姚红串　霍　磊　付洪威　等编著 机械工业出版社 ±¾ÊéÏêϸ½éÉÜÁËÎïÁªÍøÔÚÖÇÄܼҾÓÁìÓòµÄ¶à¸öʵѵ°¸ÀⅣ¡£±¾Êé¹² 1 2 Õ£¬ÓÉÈⅣ²¿·Ö×é³É£ºµÚÒ»²¿·ÖÊÇÖÇÄܼҾÓ×ÜÌåÉè¼Æ£»µÚ¶þ²¿·ÖÊÇÖÇÄÜ¼Ò¾Ó µÄ¶à¸ö×Óϵͳʵѵ°¸ÀⅣ£¬°ⅢÀ¨¼ÒÍ¥Íøվϵͳ¡¢ÊÓƵ°²·À¼à¿Øϵͳ¡¢K — n e c t Ìå¸Ð½»»¥ÏµÍ³¡¢ÖÇÄܼҾÓÖ® R F I Dϵͳ¡¢ÖÇÄܼҾÓÖ®·þÎñ»ⅠÆ÷ÈË¡¢ÐéÄâ¹Ü ¼Ò¡¢Òƶ¯ÖÕ¶ËÖ®°²×¿¿ª·¢¡¢Òƶ¯ÖÕ¶ËÖ® W— n 8ƽ°å¿ª·¢¡¢½¡¿µÎïÁªÍø¡¢ÖÇ ÄܼҾÓÍø¹ØϵͳµÈ£»µÚÈⅣ²¿·Öժ¼ÁËÒѾ­Êµ¼Ê²ÎÓëÁË×ÛºÏʵѵµÄѧÉⅠµÄ Ðĵᣠ±¾Êé¿É×÷Ϊ¸ßµÈԺУÎïÁªÍø¡¢¼ÆËã»Ⅰ¡¢µ②×Ó¡¢×Ô¶¯»¯µÈרҵµÄʵѵ¿Î ³Ì £¨ 3 2ѧʱ£©½Ì²Ä£¬¹©ÐèÒªµÄ±¾¿ÆÉⅠѧϰºÍÑо¿ÉⅠÑ¡¶Á£¬»¹¿É×÷ΪϣÍⅡ Á˽âÎïÁªÍøÔÚÖÇÄܼҾÓÁìÓòµÄ·¢Õ¹ºÍÓ¦ÓõÄÆóÒµ¹ÜÀíÕß¡¢¿ÆÑÐÈËÔ±¡¢¸ßµÈ ԺУ½ÌʦµÈ¶ÁÕßÅóÓѵIJο¼ÓÃÊé¡£ ͼÊéÔÚ°①±à Ä¿ ( C I P)ÊⅣ¾Ý ÎïÁªÍø¼¼Êõ×ÛºÏʵѵ½Ì³Ì/ ÍõÖ¾Á¼µÈ±àÖø£¬Ò»±±¾©£º»Ⅰе¹¤Òµ³ö°① É②£¬2 0 1 4 . 3 ¹Ⅰ¼Ò¼¶ÌØɫרҵ £¨ ÎïÁªÍø¹¤³Ì£©¹①»®½Ì²Ä I S B N 9 7 8 - 7 - 1 1 1 - 4 5 8 0 8 - 1 ¢ñ £® ¢ÙÎï¡­ ¢ò£® ¢ÙÍõ¡­ ¢ó£® ¢Ù»¥ÁªÍøÂ② ¡ªÓ¦Óà ¡ª¸ßµÈѧУ ¡ª½Ì²Ä¢ÚÖÇ Äܼ¼Êõ ¡ªÓ¦Óà ¡ª¸ßµÈѧУ ¡ª½Ì²Ä ¢ô£® ¢ÙI P 3 9 3 . 4 ¢ÚT P 1 8 ÖйⅠ°①±¾Í¼Êé¹ÝC I P ÊⅣ¾ÝºË×Ö ( 2 0 1 4 )µÚ0 2 6 0 9 9ºÅ »Ⅰе¹¤Òµ ³ö°①É② £¨ ±±¾©ÊаÙÍòׯ´ó½Ö2 2ºÅ ÓÊÕþ±àÂë 1 0 0 0 3 7 £© ²ß»®±à¼­£º Öì ÁÖ ÔðÈα༭£º Öì ÁÖ °①ʽÉè¼Æ£º ³£Ìì Åà ÔðÈÎУ¶Ô£ºãÆ «hºì ·âÃ①Éè¼Æ£º ÕÔӱԑ ÔðÈÎÓ¡ ÖÆ£º Áõ á° ±±¾©ÖÐ ÐËÓ¡ Ë¢ÓÐÏÞ ¹«Ë¾Ó¡ Ë¢ 2 0 1 4 Äê4 Ô µÚ1 °① µÚ1 ´Î Ó¡ Ë¢ 1 8 4 m m¡Á 2 6 0 m m £®1 3 . 7 5Ó¡ÕÅ £®3 3 9ǧ×Ö 0 0 0 1 -3 0 0 0 ²á ±ê×¼ÊéºÅ£ºI S B N 9 7 8 - 7 - 1 1 1 - 4 5 8 0 8 - 1 I S B N 9 7 8 - 7 - 8 9 4 0 5 - 2 8 2 - 7 £¨ ¹âÅÌ£© ¶¨¼Û£º 4 8 . 0 0Ôª £¨ º¬ D V D £© ·²¹º±¾Ê飬 È②ÓÐȱҳ¡¢µ¹Ò³¡¢ ÍÑÒ³£¬Óɱ¾É②·¢Ðв¿µ÷»» µ②»°·þÎñ ÍøÂ②·þÎñ É②·þÎñ ÖÐÐÄ£º( 0 1 0 ) 8 8 3 6 1 0 6 6 ½Ì ²Ä Íø£ºh t t p : / / w w w. c m p e d u . c o m ÏⅠ ÊÛ Ò» ²¿£º( 0 1 0 ) 6 8 3 2 6 2 9 4 »Ⅰ¹¤¹ÙÍø£º h t t p : / / w w w. c m p 。 o o k . c o m ÏⅠ ÊÛ ¶þ ²¿£º( 0 1 0 ) 8 8 3 7 9 6 4 9 ¶ÁÕß¹ºÊéÈÈÏߣº( 0 1 0 ) 8 8 3 7 9 2 0 3»ú¹¤¹Ù²©£º h t t p : / / w e i b o . c o m / c m p 1 9 5 2 ·âÃæÎÞ·Àα±ê¾ùΪµÁ°æ 前　　言 物联网（InternetofThings，IOT）的发展非常迅速，它是一个基于互联网、传统电信网 等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，物联网主要解 决物品与物品（ThingtoThing，T2T）、人与物品（HumantoThing，H2T）、人与人（Human toHuman，H2H）之间的互联。由于物联网的概念涵盖了从终端到网络、从数据采集处理到 智能控制、从应用到服务、从人到物等方方面面，涉及射频识别（RFID）装置、无线传感 器网络（WSN）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、Internet与移动网络、网络服务、行 业应用软件等众多技术，是一门覆盖范围很广的综合性交叉学科。因此对于物联网工程专业 的教学就提出了必须进行综合实训的基本要求，正是在这种背景下，基于这几年的物联网教 学实践，按照实训实验指导书的形式，我们整理编写了此物联网技术实训教程，力求知识覆 盖面大、并兼顾智能家居中多种难易程度的物联网技术，希望本书能为学生带来对物联网技 术的深度感知和有效学习方面的帮助。 全书以物联网智能家居实训平台为依托按照三部分进行编写：第一部分是智能家居总体 设计；第二部分是作者所开发的智能家居的多个子系统技术实训过程实例；第三部分是学生 使用物联网家居综合系统实训后的心得体会。全书共分为12章：第1章智能家居总体设计， 介绍了物联网和智能家居的起源、发展、市场以及智能家居实验室的总体设计、系统功能及 实际构成；第2章家庭网站，阐述了如何搭建管理平台、设计终端软件及通过监护平台对手 持终端设备的老人进行GPS定位、状态监测、数据分析、主动关怀等；第3章视频安防监 控系统，通过网络摄像机对家庭进行远程实时监控，并对图像进行分析和处理；第4章Ki- nect体感交互实验，了解Kinect体感交互系统，并通过识别人体的动作来控制家电；第5章 智能家居之RFID系统实验，学习RFID系统硬件的设计调试、RFID系统底层硬件的编程、 RFID上位机界面程序的编写及智能家居中RFID系统与服务器端通信的实现；第6章智能家 居之服务机器人实验，分硬件和软件两部分详细介绍机器人的设计和开发以及如何实现对机 器人头部、行走、眼睛的控制以及唱歌、跳舞和控制家电等；第7章虚拟管家实验，了解智 能家居网关服务系统、虚拟管家系统，学习网关服务的调用、智能家居客户端的设计、语音 提示功能的实现等；第8章移动终端之安卓开发实验，熟悉在Linux环境下搭建系统，实现 开发安卓手机远程监控摄像头功能；第9章移动终端之Win8平板电脑开发实验，学习如何 使用Win8平板电脑实现智能家居电灯的控制，从而熟悉Win8平板电脑应用程序的开发环 境和基本开发流程；第10章健康物联网，实验介绍了在Win7平台下，如何构建一个基于 安卓操作系统的手机客户端软件，实现从手机客户端向服务器端提交数据申请并且返回相应 的数据信息，用来跟踪身体参数变化；第11章智能家居网关系统，介绍了智能家居网关组 成、如何配置万能学习型红外遥控器及如何对其编程来实现对智能家电的控制；第12章智 能家居综合实训学生心得，介绍了物联网智能家居综合实训后学生的一些心得体会。 本书旨在让物联网及相关专业的学生了解掌握物联网技术在智能家居的各种应用，通过 这些应用，实现理论与实践的结合。本书中的各个实验难易程度不同，每个实验涉及的知识点不同，读者可灵活选择，且各个实验既可独立完成，又可相互联系。本书在讲述相关理论 知识的同时辅以实验案例，更有利于读者对涉及的物联网各个方面技术的理解。 建议采用本书进行实训的考核具体做法如下：首先要求同学们掌握物联网家居系统整体 设计（第1章）的思路；然后要求同学们选择物联网家居平台中的一个子系统（即从第2 章～第11章中选择一章实训）进行软件编程和硬件配置的全程训练；最后写出实训后的心 得体会。总之是希望通过学习本书内容提高同学们的物联网技术技能。建议根据读者的具体 情况，将本书内容分为32学时或48学时讲授，并建议在实验室里讲解、训练本实训课程 内容。 本书主要由王志良编写，王志良制定了本书大纲、内容安排并指导文字写作、负责全书 的组织工作。姚红串负责全书的文字通稿工作。霍磊主持了全书各个实验的统筹工作。王志 良、霍磊参与了第1章的编写工作；李爽、全力参与了第2章的编写工作；王靖元、晓虎尔 参与了第3章的编写工作；付洪威、刘志强参与了第4章的编写工作；姚红串、韩振参与了 第5章的编写工作；姚红串、王晨阳参与了第6章的编写工作；付洪威、霍磊参与了第7章 的编写工作；于泓、谢振环参与了第8章的编写工作；于泓、闫飞参与了第9章的编写工 作；李爽、王鲁参与了第10章的编写工作；王靖元、谢振环参与了第11章的编写工作；姚 红串参与了第12章的编写工作。 作为全国高校物联网及其相关专业教学指导小组和物联网工程专业教学研究专家