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近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的迅猛發(fā)展，正在改變著社會(huì)的生產(chǎn)方式，大大提高了生產(chǎn)效率和社會(huì)生產(chǎn)力。工業(yè)和信息化部在《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》中提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的六大任務(wù)、四大關(guān)鍵技術(shù)和六大重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范工程，為下一步的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指出了一條鮮明的道路。其中，六大任務(wù)分別是強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局、完善技術(shù)創(chuàng)新體系、推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用、構(gòu)建完善標(biāo)準(zhǔn)體系、完善公共服務(wù)體系、提升安全保障能力；四大關(guān)鍵技術(shù)分別是傳感器技術(shù)、體系架構(gòu)共性技術(shù)、操作系統(tǒng)，以及物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)；六大重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范工程分別是智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、智能家居、智能交通和車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療和健康養(yǎng)老、智慧節(jié)能環(huán)保。由此可以看出我國(guó)在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的堅(jiān)定決心，相信物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模會(huì)越來(lái)越大。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及的技術(shù)很多，從感知層到應(yīng)用層都有不同的開發(fā)技術(shù)。相關(guān)從業(yè)人員需要掌握處理器外圍接口和相應(yīng)傳感器的驅(qū)動(dòng)開發(fā)技術(shù)，能開發(fā)Web應(yīng)用程序和Android移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)程序。本書將詳細(xì)分析基于CC2530、ZigBee、STM32和Contiki操作系統(tǒng)的傳感器的驅(qū)動(dòng)方法，以及和ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)合技術(shù)，基于HTML5的Web應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，基于Android的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用技術(shù)。本書具有理論知識(shí)點(diǎn)清晰，實(shí)踐案例豐富的特點(diǎn)，可帶領(lǐng)讀者快速掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)。

本書采用任務(wù)式開發(fā)的學(xué)習(xí)方法，采用了28個(gè)貼近社會(huì)和生活的企業(yè)級(jí)應(yīng)用案例，由淺入深地介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用層功能的開發(fā)。每個(gè)案例均有完整的開發(fā)過(guò)程，分別是明確的開發(fā)目標(biāo)、詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、深入淺出的原理學(xué)習(xí)、詳細(xì)的開發(fā)內(nèi)容和完整的開發(fā)驗(yàn)證，最后進(jìn)行總結(jié)和拓展，將理論學(xué)習(xí)和開發(fā)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。每個(gè)案例均給出了完整的開發(fā)代碼，可以為工程技術(shù)開發(fā)人員和科研工作人員進(jìn)行科研項(xiàng)目開發(fā)提供較好的參考資料。讀者可以在源代碼的基礎(chǔ)上快速地進(jìn)行二次開發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為各種比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的案例。

第1章首先引導(dǎo)讀者初步認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況、概念與基本特征，然后結(jié)合我國(guó)目前的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，闡述了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的形勢(shì)和發(fā)展目標(biāo)，進(jìn)一步描述了當(dāng)前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的六大任務(wù)，最后建立了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)模型，并就物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)所需的基本知識(shí)進(jìn)行了介紹。

第2章詳細(xì)介紹了本書的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議、項(xiàng)目開發(fā)與調(diào)試工具，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的基本配置和調(diào)試，分析了ZigBee架構(gòu)，以及基于CC2530微處理器和ZigBee的硬件驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法；也分析了Contiki操作系統(tǒng)架構(gòu)，以及基于STM32微處理器和Contiki操作系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)開發(fā)，最后學(xué)習(xí)Android和Web應(yīng)用開發(fā)接口。本章的寫作目的是使讀者快速掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)，從而具備物聯(lián)網(wǎng)的基本開發(fā)能力。

第3章介紹了利用CC2530和ZigBee實(shí)現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的案例，包括環(huán)境溫濕度信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例1）、室內(nèi)空氣PM質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例2）、農(nóng)作物光照度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例3）、農(nóng)業(yè)大棚CO2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例4）、廚房燃?xì)獍踩�監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例5）、倉(cāng)儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)火焰監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例6）、室內(nèi)人員入侵監(jiān)測(cè)與防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例7）、門窗非法闖入監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例8）、無(wú)線智能遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例9）、無(wú)線智能LED燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例10）、智能無(wú)線門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例11）、智能無(wú)線門鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例12）、智能無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例13）、無(wú)線排氣扇的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例14）、無(wú)線控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例15）、遠(yuǎn)程無(wú)線智能電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例16）、智能無(wú)線插座系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例17）。讀者可利用這些案例掌握基于ZigBee和CC2530的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)。

為了能在單個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更多、更強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，第4章介紹了利用STM32處理器和Contiki操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的案例，包括自助健康醫(yī)療信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例18）、流水線分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例19）、智能無(wú)線可控電磁閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例20）、傳送帶遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例21）、無(wú)線電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例22）、智能無(wú)線水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例23）、智能無(wú)線氣泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例24）、智能無(wú)線土壤溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例25）、智能無(wú)線水體pH值監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例26）、智能無(wú)線水位水溫測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例27）、室外風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)（案例28）。讀者可以利用這些案例掌握基于ZigBee和STM32的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)，涉及感知層的環(huán)境信息采集和控制，實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的應(yīng)用層功能，構(gòu)建了更為完整的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)框架。

本書的特色如下所述。

（1）任務(wù)式開發(fā)。本書選取合適的案例，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和項(xiàng)目開發(fā)，快速入門，由淺入深地掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)。

（2）多種知識(shí)點(diǎn)的融合。本書將嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)、CC2530與STM32處理器基本接口驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感器驅(qū)動(dòng)技術(shù)、ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)無(wú)線技術(shù)、Android移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)和Web開發(fā)技術(shù)等結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等功能和應(yīng)用。

（3）為了使單個(gè)節(jié)點(diǎn)能在工業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制功能，本書采用了STM32處理器和Contiki操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，再通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的應(yīng)用層功能，從而構(gòu)建強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

本書既可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書、自學(xué)參考書，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員查閱。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)愛好者，本書是一本深入淺出的技術(shù)讀物。

本書在編寫過(guò)程中，借鑒和參考了國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者、技術(shù)人員的相關(guān)研究成果，我們盡可能按學(xué)術(shù)規(guī)范予以說(shuō)明，但難免會(huì)有疏漏之處，在此謹(jǐn)向有關(guān)作者表示深深的敬意和謝意，如有疏漏請(qǐng)及時(shí)通過(guò)出版社與作者聯(lián)系。

本書的編寫得到了廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017ZC0358）、廣州市科學(xué)研究計(jì)劃（2018-1002-SF-0140）、廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目（2017-1-001）和廣東省高等職業(yè)教育品牌專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目（2016GZPP044）的資助。感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書編寫過(guò)程中提供的幫助，特別感謝電子工業(yè)出版社在本書出版過(guò)程中給予大力支持。

由于本書涉及的知識(shí)面廣，時(shí)間倉(cāng)促，限于作者的水平和經(jīng)驗(yàn)，疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)專家和讀者批評(píng)指正。

作者

2018年1月