第1篇 物聯網工程應用基礎
第1章 物聯網工程設計概述 3
1.1 物聯網工程簡介 3
1.1.1 物聯網的概念與特征 3
1.1.2 物聯網工程概念 3
1.1.3 物聯網架構 4
1.1.4 物聯網工程的內容 5
1.1.5 物聯網工程的組織 5
1.2 物聯網工程的設計原則與設計階段 6
1.2.1 物聯網工程的設計原則 6
1.2.2 物聯網工程的設計階段 7
1.3 物聯網工程的開發平臺 8
1.3.1 物聯網工程中的常用硬件 8
1.3.2 物聯網工程開發平臺的功能 8
1.3.3 物聯網工程開發平臺中的傳感器 8
1.4 物聯網繫統的數據通信協議 9
1.4.1 ZXBee數據通信協議 9
1.4.2 ZXBee數據通信協議參數定義 11
1.5 雲平臺應用開發接口 11
1.6 物聯網工程的常用調試工具 14
1.6.1 xLabTools 14
1.6.2 ZCloudTools 15
第2篇 智慧家居繫統工程
第2章 智慧家居繫統工程應用設計 19
2.1 智慧家居繫統工程項目分析 19
2.1.1 智慧家居概述 19
2.1.2 智慧家居的關鍵技術 20
2.2 項目開發計劃 23
2.2.1 項目開發流程 23
2.2.2 項目計劃 24
2.2.3 人力資源和技能需求 25
2.3 項目需求規格分析與設計 25
2.3.1 項目概述 25
2.3.2 功能需求 26
2.3.3 性能需求 26
2.3.4 安全需求 26
2.4 繫統概要設計 27
2.4.1 繫統概述 27
2.4.2 總體架構設計 27
2.4.3 功能模塊劃分 29
2.4.4 界面設計分析 29
2.4.5 開發框架分析 31
2.4.6 Web圖表分析 33
第3章 智慧家居繫統工程功能模塊設計 37
3.1 智慧家居門禁繫統設計 37
3.1.1 繫統分析 37
3.1.2 繫統設計 39
3.1.3 繫統界面實現 43
3.1.4 繫統功能實現 54
3.1.5 繫統部署與測試 65
3.2 智慧家居電器繫統設計 77
3.2.1 繫統分析 77
3.2.2 繫統設計 78
3.2.3 繫統界面實現 82
3.2.4 繫統功能實現 87
3.2.5 繫統部署與測試 93
3.3 智慧家居安防繫統設計 104
3.3.1 繫統分析 104
3.3.2 繫統設計 105
3.3.3 繫統界面實現 108
3.3.4 繫統軟件功能實現 113
3.3.5 繫統部署與測試 118
3.4 智慧家居環境監測繫統設計 128
3.4.1 繫統分析 128
3.4.2 繫統設計 129
3.4.3 繫統界面實現 132
3.4.4 繫統功能實現 139
3.4.5 繫統部署與測試 143
第4章 智慧家居繫統工程測試與總結 151
4.1 繫統集成與部署 151
4.1.1 硬件連線與設置 151
4.1.2 硬件網絡設置與部署 154
4.1.3 智慧家居繫統的軟硬件部署 155
4.2 繫統綜合測試 157
4.2.1 繫統綜合組網測試 157
4.2.2 繫統綜合功能測試 157
4.3 項目運行與維護 170
4.3.1 運行與維護的基本任務 170
4.3.2 運行與維護的基本制度 170
4.4 項目總結與彙報 171
4.4.1 項目總結與彙報概述 171
4.4.2 項目開發總結報告 172
4.4.3 項目彙報 174
第3篇 智慧城市繫統工程
第5章 智慧城市繫統工程應用設計 179
5.1 智慧城市繫統工程項目分析 179
5.1.1 智慧城市概述 179
5.1.2 智慧城市的關鍵技術 180
5.2 項目開發計劃 181
5.3 項目需求規格分析與設計 182
5.3.1 項目概述 182
5.3.2 功能需求 182
5.4 繫統概要設計 182
5.4.1 繫統概述 182
5.4.2 總體架構設計 183
5.4.3 功能模塊劃分 184
第6章 智慧城市繫統工程功能模塊設計 185
6.1 智慧城市工地繫統設計 185
6.1.1 繫統分析 185
6.1.2 繫統設計 187
6.1.3 繫統界面實現 191
6.1.4 繫統功能實現 203
6.1.5 繫統部署與測試 208
6.2 智慧城市抄表繫統設計 218
6.2.1 繫統分析 218
6.2.2 繫統設計 220
6.2.3 繫統界面實現 223
6.2.4 繫統功能實現 232
6.2.5 繫統部署與測試 240
6.3 智慧城市洪澇繫統設計 248
6.3.1 繫統分析 248
6.3.2 繫統設計 249
6.3.3 繫統界面實現 252
6.3.4 繫統功能實現 261
6.3.5 繫統部署與測試 266
6.4 智慧城市路燈繫統設計 273
6.4.1 繫統分析 273
6.4.2 繫統設計 274
6.4.3 繫統界面實現 278
6.4.4 繫統功能實現 288
6.4.5 繫統部署與測試 295
第7章 智慧城市繫統工程測試與總結 305
7.1 繫統集成與部署 305
7.1.1 硬件連線與設置 305
7.1.2 硬件網絡設置與部署 308
7.1.3 智慧城市繫統的軟硬件部署 308
7.2 繫統綜合測試 310
7.2.1 繫統綜合組網測試 310
7.2.2 繫統綜合功能測試 311
7.3 項目運行與維護 323
7.4 項目總結與彙報 323
7.4.1 項目開發總結報告 323
7.4.2 項目彙報 324
參考文獻 327

近年來，物聯網、移動互聯網、大數據和雲計算的迅猛發展，逐步改變了社會的生產方式，大大提高了生產效率和社會生產力。工業和信息化部發布的《信息通信行業發展規劃物聯網分冊（2016—2020年）》總結了“十二五”規劃中物聯網發展所獲得的成就，並分析了“十三五”期間面臨的形勢，明確了物聯網的發展思路和目標，提出了物聯網發展的6大任務，分別是強化產業生態布局、完善技術創新體繫、推動物聯網規模應用、構建完善標準體繫、完善公共服務體繫、提升安全保障能力；提出了4大關鍵技術、6大重點領域應用示範工程；指出要健全多層次、多類型的物聯網人纔培養和服務體繫，支持高校、科研院所加強跨學科交叉整合，加強物聯網學科建設，培養物聯網復合型專業人纔。該發展規劃為物聯網發展指出了一條鮮明的道路，同時也表明了我國在推動物聯網應用方面的堅定決心，相信物聯網的規模會越來越大。
本書詳細介紹物聯網工程應用技術，旨在大力推動物聯網領域人纔的培養。
本書基於智慧家居繫統工程和智慧城市繫統工程介紹物聯網工程應用技術，主要內容包括物聯網工程的應用設計、功能模塊設計以及項目測試與總結。全書分為三篇：
第1篇是物聯網工程應用基礎，是入門篇，目的是引導讀者初步了解物聯網工程。本篇共1章（即第1章，物聯網工程設計概述），主要包括物聯網工程簡介、物聯網工程設計原則與設計階段、物聯網工程的開發平臺、物聯網繫統的數據通信協議、雲平臺應用開發接口、物聯網工程的常用調試工具。
第2篇是智慧家居繫統工程，共3章：
第2章是智慧家居繫統工程應用設計，共4個模塊：智慧家居繫統工程項目分析、項目開發計劃、項目需求規格分析與設計，以及繫統概要設計。
第3章是智慧家居繫統工程功能模塊設計，共4個模塊：智慧家居門禁繫統設計、智慧家居電器繫統設計、智慧家居安防繫統設計，以及智慧家居環境監測繫統設計。
第4章是智慧家居繫統工程測試與總結，共4個模塊：繫統集成與部署、繫統綜合測試、項目運行與維護，以及項目總結與彙報。
第3篇是智慧城市繫統工程，共3章： 
第5章是智慧城市繫統工程應用設計，共4個模塊：智慧城市繫統工程項目分析、項目開發計劃、項目需求規格分析與設計，以及繫統概要設計。
第6章是智慧城市繫統工程功能模塊設計，共4個模塊：智慧城市工地繫統設計、智慧城市抄表繫統設計、智慧城市洪澇繫統設計，以及智慧城市路燈繫統設計。
第7章是智慧城市繫統工程測試與總結，共4個模塊：繫統集成與部署、繫統綜合測試、項目運行與維護，以及項目總結與彙報。
本書通過具體的實例將理論知識和實踐開發結合起來，讀者可以邊學習理論知識邊進行實踐開發，從而快速掌握物聯網工程應用技術。本書既可作為高等學校相關專業的教材或教學參考書，也可供相關領域的工程技術人員參考。對於物聯網工程開發和嵌入式繫統工程開發的愛好者來說，本書也是一本貼近實際應用的技術讀物。
本書由廖建尚負責總體內容的規劃和定稿，廖建尚編寫了第3章的3.2節、3.3節和3.4節，第4章，第5章，以及第6章的6.1節、6.2節和6.3節；蘇詠梅編寫了第1章、第2章和第3章的3.1節；桑世慶編寫了第6章的6.4節和第7章。
本書在編寫過程中，借鋻和參考了國內外專家、學者、技術人員的相關研究成果，我們盡可能按學術規範予以說明，但難免會有疏漏之處，在此謹向有關作者表示深深的敬意和謝意，如有疏漏，請及時通過出版社與作者聯繫。
感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書編寫的過程中提供的幫助，特別感謝電子工業出版社在本書出版過程中給予的大力支持。
由於物聯網工程應用技術涉及的知識面比較廣泛，以及作者的水平和經驗有限，疏漏之處在所難免，懇請廣大專家和讀者批評指正。

作  者  
2020年11月