本書從物聯(lián)網(wǎng)的典型應用出發(fā),深入剖析了智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、智能物流定位管理系統(tǒng)、智慧校園環(huán)境感知系統(tǒng)、智慧礦山綜合監(jiān)測系統(tǒng)和柔性制造物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等六個物聯(lián)網(wǎng)技術應用項目。每個項目都從項目概述、項目分析與設計、項目實施、知識拓展等模塊進行了詳盡的闡述。各項目的側重點各不相同,涵蓋了目前比較流行的Windows、iOS、Andriod等開發(fā)環(huán)境和移動終端,涉及了目前廣泛應用的物聯(lián)網(wǎng)技術,如RFID技術、ZigBee技術、LTE軟件設計技術、云計算技術等,為讀者全面深入了解和掌握物聯(lián)網(wǎng)技術應用開發(fā)奠定良好基礎。
目錄
項目1 智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)
任務1-1 氣體監(jiān)控管理模塊
任務1-2 溫濕度監(jiān)控管理模塊
任務1-3 光照度管理模塊
任務1-4 紅外感應管理模塊
項目2 智能家居系統(tǒng)
任務2-1 智能門禁模塊設計與實現(xiàn)
任務2-2 環(huán)境監(jiān)控與火災報警模塊設計與開發(fā)
任務2-3 窗簾控制子系統(tǒng)設計與開發(fā)
項目3 智能物流定位管理系統(tǒng)
任務3-1 GPS定位模塊
任務3-2 基于Google Map的GIS顯示模塊
任務3-3 JSON地理信息數(shù)據(jù)獲取與分析
項目4 智慧校園環(huán)境感知系統(tǒng)
任務4-1 手機端JSON數(shù)據(jù)獲取解析實驗
任務4-2 智慧校園環(huán)境感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取及解析
項目5 智慧礦山綜合監(jiān)測系統(tǒng)
任務5-1 井下人員管理系統(tǒng)
任務5-2 智慧礦山系統(tǒng)的實時報警通知實現(xiàn)
任務5-3 煤礦自動化安全檢測系統(tǒng)
項目6 柔性制造物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
任務6-1 iOS環(huán)境下的柔性制造系統(tǒng)開發(fā)
任務6-2 iOS環(huán)境監(jiān)控信息的獲取
任務6-3 智慧物流外圍模塊設計與實現(xiàn)
參考文獻
前言
物聯(lián)網(wǎng)技術是未來社會經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新的重要基礎設施。物聯(lián)網(wǎng)技術將人類生存的物理世界網(wǎng)絡化、信息化,將分離的物理世界和信息空間互聯(lián)整合,它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和服務智能化三個重要特征。從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況來看,物聯(lián)網(wǎng)領域主要環(huán)節(jié)如器件設計和制造、短距離無線通信技術、網(wǎng)絡架構、軟件信息處理系統(tǒng)配套、系統(tǒng)設備制造、網(wǎng)絡運營等,均已具備一定的產(chǎn)業(yè)化能力,并正在飛速發(fā)展。隨著智能交通、智能農(nóng)業(yè)和智能物流等越來越廣泛的實施,與物聯(lián)網(wǎng)應用相關的電子技術人才、計算機網(wǎng)絡和通信人才、系統(tǒng)集成和應用人才需求將迅速增加。
“物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)”課程面向行業(yè)信息化系統(tǒng)人才培養(yǎng),尤其是注重學生的實際動手能力培養(yǎng),通過關鍵技術與實際系統(tǒng)研發(fā)并重,提升學生的技能。在課程教學中,從物聯(lián)網(wǎng)應用技術系統(tǒng)組成角度開始,分為物聯(lián)網(wǎng)的感知識別層、網(wǎng)絡構建層、管理服務層和綜合應用層四個層面展開,并結合智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、智能物流定位管理系統(tǒng)、智慧校園環(huán)境感知系統(tǒng)、智慧礦山綜合監(jiān)測系統(tǒng)和柔性制造物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等,介紹六個層面的應用開發(fā)。
本書具有如下特點:
(1)具有“層”、“易”、“新”的特色,適應高職學生認知水平和特點。教學內(nèi)容以奠定必需的專業(yè)知識基礎為指導,為后續(xù)課程打下良好的根基。圍繞物聯(lián)網(wǎng)應用技術的“采集、傳輸、處理、應用”四大核心領域展開教學與實踐,選擇當前物聯(lián)網(wǎng)的一些最新和最典型應用,教學內(nèi)容由淺入深,逐漸展開物聯(lián)網(wǎng)四層關鍵環(huán)節(jié)的新技術、新產(chǎn)品、新裝備、新工藝和新的解決方案。按照企業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)項目的真實開發(fā)流程組織本書的教學內(nèi)容。
在課程內(nèi)容上,將中國科學院計算技術研究所最新研究和開發(fā)成果,結合作者所在院校的國家級“物聯(lián)網(wǎng)技術綜合實訓基地”研究成果融入到教材內(nèi)容中,努力將當前最新和最實用的技術和案例融入教學中,具有先進性和實用性。為降低難度,化解難點,刪除較難且用處不大的內(nèi)容,結合項目的真實需要講解相應的知識和原理,做到有的放矢。編寫過程中,在通俗易懂上下功夫,降低了教材難度,適應高職學生的認知水平和特點。
(2)體現(xiàn)在信息內(nèi)容的延伸、信息技術的延伸、信息基礎設施延伸這三方面的拓展上。強調(diào)了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等拓展功能,并由此決定了這一課程的應用專業(yè)性、縱深性與前所未有的橫向性。
(3)融入軟件工程思想,體現(xiàn)項目管理。本課程中所有物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)的教學和實踐過程,通過項目管理平臺進行管理。項目管理平臺對學生實踐監(jiān)控過程采用企業(yè)化管理模式,進行考勤、日志、計劃、總結等多方面的管理。同時,項目管理平臺還從方便教學的角度進行設計,包括項目資源管理與發(fā)布、項目階段劃分、項目組織安排,項目過程控制、評分、答疑等。項目管理平臺的啟用,使得項目教學和開發(fā)過程監(jiān)控更具科學化、標準化,同時又能大大減輕教師的勞動強度,規(guī)劃學生實踐環(huán)節(jié),提高學習效率。
(4)以工作過程系統(tǒng)化理念為導向,采用 “項目/任務驅(qū)動模式”編寫,加強能力培養(yǎng)。全書以集教學、培訓、應用和社會服務等功能為一體的國家級“物聯(lián)網(wǎng)實訓基地應用系統(tǒng)”作為本書的一個系統(tǒng)工程引領教學,每部分以相關內(nèi)容組成的對應層(分別為感知層、網(wǎng)絡層、服務層、應用層)技術引入項目分析,對案例中提供的問題情境判斷其是否能遷移到已經(jīng)建構的知識,補充原本缺失的知識。按照案例提出的實際工作任務、工作過程和工作情境組織課程教學,形成圍繞工作需求的新型教學與訓練項目。對于項目的組織實施以四步訓練法(訓練準備引導訓練同步訓練拓展訓練),強化學生動手能力的培養(yǎng),增強物聯(lián)網(wǎng)技術應用開發(fā)能力培養(yǎng)的有效性。
作為中央財政支持的集教學、應用技術研究和社會服務等功能為一體的國家級物聯(lián)網(wǎng)技術綜合實訓基地建設單位,有著圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術的“采集、傳輸、處理、應用”四大核心領域的典型應用,通過室內(nèi)及室外所部署數(shù)百個節(jié)點的環(huán)境監(jiān)測感知應用系統(tǒng),為本教材提供了開放和共享的物聯(lián)網(wǎng)應用案例場景和驗證服務平臺。教材的編寫,由蘇州市職業(yè)大學聯(lián)合中國科學院計算技術研究所、移動計算與新型終端北京市重點實驗室、北京中稷昭華科技有限公司等科研機構與企業(yè),結合相關單位和兄弟院校在物聯(lián)網(wǎng)技術研究與開發(fā)、新一代移動通信技術、云計算與多媒體業(yè)務等面的深厚積累,從而汲取了很多物聯(lián)網(wǎng)工程和應用的實踐教學理念,對本書的編寫助益良多。
本書由蘇州市職業(yè)大學李金祥和方立剛編著,中國科學院計算技術研究所張玉成,蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術學院和蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院的部分老師為本書的編寫提供了很大幫助。具體編寫分工:前言(李金祥、方立剛),項目1(于復生),項目2(張燕),項目3(方立剛),項目4(張玉成、李金祥),項目5和項目6(張玉成、方立剛)。同時,本書的出版得到“江蘇省高等學校重點教材建設項目”和“蘇州市職業(yè)大學教材建設基金”的支助,也得到了電子工業(yè)出版社的大力支持,在此一并表示感謝。
作者
2014.4.15