物联网项目设计与实施

本书选取了智慧酒店、智慧商超、智慧牧场和智慧家庭等4个典型的智慧物联网项目作为教学载体，介绍了ZigBee、Wi-Fi和LoRa等物联网通信技术以及智慧物联网项目的规划与实施过程。项目内容的编排采用了行动导向教学法，每个项目都包含4个任务，分别是：需求分析、方案设计、应用开发和集成部署，致力于使学习过程与职业岗位的工作过程对接，有利于在学习的过程中培养学生的行动能力。 本书为应用型本科和高职高专院校相应课程的教材，也可作为行业企业工程技术人员的参考书，以及职业院校技能大赛“物联网应用开发”赛项的赛前指导教材。 本书配有电子版任务工单、教学课件、示例代码等资源，详见前言。

项目1 智慧酒店项目设计与实施 1 项目背景 1 学习目标 2 任务1.1 项目需求分析 2 任务描述与要求 2 知识储备 3 1.1.1 什么是需求分析 3 1.1.2 为什么要做需求分析 3 1.1.3 需求分析的内容 3 1.1.4 需求分析文档的编制 3 任务计划 5 任务实施 5 1.1.5 梳理系统功能列表 5 1.1.6 绘制功能流程图 5 任务检查与评价 5 任务1.2 系统方案设计 5 任务描述与要求 5 知识储备 6 1.2.1 系统整体设计 6 1.2.2 系统详细设计 7 任务计划 10 任务实施 11 1.2.3 设计整体方案 11 1.2.4 设计感知层方案 11 1.2.5 设计网络传输方案 12 任务检查与评价 12 任务1.3 系统应用开发 13 任务描述与要求 13 知识储备 13 1.3.1 设备选型 13 1.3.2 BasicRF通用工程结构分析 15 1.3.3 按键“连击”功能的实现方法 16 任务计划 17 1.3.4 编制实施计划表 17 1.3.5 编制硬件接口表 17 1.3.6 制订通信协议 18 1.3.7 绘制程序流程图 18 任务实施 18 1.3.8 建立节点的编译配置项 18 1.3.9 编写节点端代码 19 1.3.10 编写控制端代码 19 1.3.11 编译下载程序 19 任务检查与评价 19 任务1.4 系统集成部署 19 任务描述与要求 19 知识储备 20 1.4.1 物联网工程实训工位 20 1.4.2 设备安装规划图 20 1.4.3 设备连接图 20 1.4.4 系统测试 24 任务计划 25 任务实施 25 1.4.5 绘制设备安装规划图 25 1.4.6 绘制设备连接图 25 1.4.7 部署网络链路系统 25 1.4.8 部署大堂环境监控系统 33 1.4.9 部署电动窗帘控制系统 37 1.4.10 部署客房呼叫服务系统 40 1.4.11 部署会议室智能感知系统 43 任务检查与评价 46 项目2 智慧商超项目设计与实施 47 项目背景 47 学习目标 48 任务2.1 项目需求分析 48 任务描述与要求 48 任务计划 49 任务实施 49 2.1.1 梳理系统功能列表 49 2.1.2 绘制功能流程图 50 任务检查与评价 50 任务2.2 系统方案设计 50 任务描述与要求 50 任务计划 50 任务实施 50 2.2.1 设计整体方案 50 2.2.2 设计感知层方案 51 2.2.3 设计网络传输方案 51 任务检查与评价 52 任务2.3 系统应用开发 52 任务描述与要求 52 知识储备 53 2.3.1 人员检测相关设备 53 2.3.2 温湿度检测相关设备 53 2.3.3 自动结账相关设备 54 任务计划 54 2.3.4 编制实施计划表 54 2.3.5 绘制程序流程图 54 任务实施 55 2.3.6 开发人员检测功能 55 2.3.7 开发温湿度检测功能 56 2.3.8 开发自动结账功能 57 任务检查与评价 58 任务2.4 系统集成部署 59 任务描述与要求 59 知识储备 59 2.4.1 绘制设备安装规划图 59 2.4.2 绘制设备连接图 59 任务计划 62 任务实施 62 2.4.3 绘制设备安装规划图 62 2.4.4 绘制设备连接图 62 2.4.5 部署网络链路系统 62 2.4.6 部署超市入口区域系统 75 2.4.7 部署超市出口区域系统 79 2.4.8 部署超市销售区域系统 81 2.4.9 部署停车场出口区域系统 88 任务检查与评价 91 项目3 智慧牧场项目设计与实施 92 项目背景 92 学习目标 93 任务3.1 项目需求分析 93 任务描述与要求 93 任务计划 94 任务实施 94 3.1.1 梳理系统功能列表 94 3.1.2 绘制功能流程图 94 任务检查与评价 94 任务3.2 系统方案设计 95 任务描述与要求 95 任务计划 95 任务实施 95 3.2.1 设计整体方案 95 3.2.2 设计感知层方案 96 3.2.3 设计网络传输方案 96 任务检查与评价 97 任务3.3 系统应用开发 97 任务描述与要求 97 知识储备 98 3.3.1 认识低功耗广域技术 98 3.3.2 认识LoRa通信模块电路板 99 3.3.3 如何生成指定范围及小数点位数的随机浮点数 99 3.3.4 如何通过LoRa通信技术发送浮点数 100 任务计划 100 任务实施 100 3.3.5 设计感知层系统 100 3.3.6 设计网络传输系统 101 3.3.7 安装智慧牧场设备 102 3.3.8 开发牲畜实时定位功能 102 3.3.9 开发圈养棚环境控制功能 103 任务检查与评价 103 任务3.4 系统集成部署 104 任务描述与要求 104 知识储备 104 3.4.1 绘制设备安装规划图 104 3.4.2 绘制设备连接图 104 任务计划 106 任务实施 106 3.4.3 绘制设备区域布局图 106 3.4.4 绘制设备连接图 106 3.4.5 部署网络链路系统 106 3.4.6 部署圈养环境自动控制系统 114 3.4.7 部署仓储安防监控系统 118 3.4.8 部署牲畜活动监控系统 122 任务检查与评价 142 项目4 智慧家庭项目设计与实施 143 项目背景 143 学习目标 144 任务4.1 项目需求分析 145 任务描述与要求 145 任务计划 145 任务实施 145 4.1.1 梳理系统功能列表 145 4.1.2 绘制功能流程图 146 任务检查与评价 146 任务4.2 系统方案设计 146 任务描述与要求 146 任务计划 146 任务实施 147 4.2.1 设计整体方案 147 4.2.2 设计感知层方案 147 4.2.3 设计网络传输方案 147 任务检查与评价 148 任务4.3 系统应用开发 148 任务描述与要求 148 任务计划 149 4.3.1 编制实施计划表 149 4.3.2 绘制程序流程图 149 任务实施 149 4.3.3 初始化Android项目 149 4.3.4 开发智慧客厅子系统 161 4.3.5 开发智慧厨房子系统 165 4.3.6 开发智慧卫生间子系统 168 4.3.7 开发智能门禁子系统 169 任务检查与评价 176 任务4.4 系统集成部署 176 任务描述与要求 176 任务计划 177 任务实施 177 4.4.1 绘制设备安装规划图 177 4.4.2 绘制设备连接图 177 4.4.3 部署网络链路系统 177 4.4.4 部署智慧客厅子系统 185 4.4.5 部署智慧厨房子系统 188 4.4.6 部署智慧卫生间子系统 191 4.4.7 部署智能门禁子系统 194 任务检查与评价 196