工业和信息化精品系列教材

物联网系统安装与维护

上海市职业教育“十四五”规划教材
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卫燕 (主编) 978-7-115-65026-9

关于本书的内容有任何问题,请联系 王照玉

✨基于学生的学习规律及实际岗位需求,重点介绍物联网系统软硬件环境准备、物联网感知设备的安装与调试、物联网执行设备的安装与调试、物联网系统典型应用、物联网系统云平台数据维护等内容。
✨采用理论与实践相结合的方式,注重理论知识讲解的同时,结合实际生活中的案例,帮助学生更好地理解和掌握物联网相关知识。学生通过技能训练,既可对物联网系统有较深入的认知,又可掌握物联网系统安装与维护的相关技能。
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内容摘要

本书全面介绍物联网系统的相关知识。全书共5个模块,包括物联网系统软硬件环境准备、物联网感知设备的安装与调试、物联网执行设备的安装与调试、物联网系统典型应用、物联网系统云平台数据维护。每个模块都包含多个任务,每个任务都详细介绍了相关的理论知识和实际操作步骤。通过学习本书,读者可以系统地了解物联网系统的基本原理和应用,掌握物联网设备的安装与调试技能,以及物联网系统的综合应用和云平台数据的维护方法。
本书可以作为职业院校物联网系统安装与维护课程的教材,也可以作为物联网技术培训班的教材,同时适合物联网安装调试人员、物联网项目辅助开发和售后技术支持的专业人员以及广大的物联网技术爱好者自学使用。

目录

模块一
物联网系统软硬件环境准备 1
任务一 物联网设备的识别与检测 1
【学习目标】 1
【任务情景】 1
【任务分析】 1
【相关知识】 2
一、常用传感器 2
二、常用执行器 3
【技能训练】 3
【任务评价】 6
【拓展学习】 6
【思考与练习】 7
任务二 物联网系统开发工具的安装与配置 7
【学习目标】 7
【任务情景】 7
【任务分析】 8
【相关知识】 8
一、物联网软件开发平台 8
二、Mind+ 8
三、物联网开发板 9
【技能训练】 10
【任务评价】 13
【拓展学习】 13
【思考与练习】 14
任务三 物联网系统拓扑图的识读与绘制 14
【学习目标】 14
【任务情景】 14
【任务分析】 14
【相关知识】 15
一、物联网系统三层架构 15
二、物联网系统拓扑图及其应用 15
三、物联网系统拓扑图的组成 16
【技能训练】 17
【任务评价】 21
【拓展学习】 21
【思考与练习】 22

模块二
物联网感知设备的安装与调试 23
任务一 物联网触摸开关的安装与调试 23
【学习目标】 23
【任务情景】 23
【任务分析】 23
【相关知识】 24
一、物联网触摸开关简介 24
二、物联网触摸开关的结构 24
三、物联网触摸开关的工作原理 25
四、物联网触摸开关的应用 25
【技能训练】 26
【任务评价】 32
【拓展学习】 33
【思考与练习】 34
任务二 光敏传感器的安装与调试 34
【学习目标】 34
【任务情景】 35
【任务分析】 35
【相关知识】 35
一、光敏传感器简介 35
二、光敏传感器的结构 35
三、光敏传感器中感光半导体元件的工作原理 36
四、光敏传感器的应用 37
【技能训练】 37
【任务评价】 42
【拓展学习】 43
【思考与练习】 43
任务三 声音采集传感器的安装与调试 43
【学习目标】 43
【任务情景】 43
【任务分析】 44
【相关知识】 44
一、声音采集传感器简介 44
二、声音采集传感器的结构 44
三、声音采集传感器的工作原理 45
四、声音采集传感器的应用 45
【技能训练】 46
【任务评价】 51
【拓展学习】 51
【思考与练习】 52
任务四 温湿度传感器的安装与调试 52
【学习目标】 52
【任务情景】 52
【任务分析】 52
【相关知识】 52
一、温湿度传感器简介 52
二、DHT11温湿度传感器的结构 52
三、DHT11温湿度传感器的工作原理 53
四、DHT11温湿度传感器的应用 54
【技能训练】 54
【任务评价】 60
【拓展学习】 61
【思考与练习】 61
任务五 红外传感器的安装与调试 62
【学习目标】 62
【任务情景】 62
【任务分析】 62
【相关知识】 62
一、红外传感器简介 62
二、红外传感器的结构 63
三、红外传感器的工作原理 63
四、红外传感器的应用 64
【技能训练】 64
【任务评价】 70
【拓展学习】 70
【思考与练习】 70
任务六 超声波传感器的安装与调试 71
【学习目标】 71
【任务情景】 71
【任务分析】 71
【相关知识】 71
一、超声波传感器简介 71
二、超声波传感器的结构 72
三、超声波传感器的工作原理 72
四、超声波传感器的应用 73
【技能训练】 73
【任务评价】 78
【拓展学习】 78
【思考与练习】 79

模块三
物联网执行设备的安装与调试 80
任务一 物联网灯光控制模块的安装与调试 80
【学习目标】 80
【任务情景】 80
【任务分析】 80
【相关知识】 81
一、RGB彩灯模块简介 81
二、RGB彩灯模块灯光混色原理 81
三、RGB彩灯模块亮度控制技术 82
【技能训练】 82
【任务评价】 87
【拓展学习】 87
【思考与练习】 88
任务二 物联网系统显示模块的安装与调试 88
【学习目标】 88
【任务情景】 88
【任务分析】 89
【相关知识】 89
一、显示模块简介 89
二、LCD与OLED技术的原理 89
三、LCD和OLED技术的IIC通信协议 90
四、OLED显示屏模块引脚定义 91
【技能训练】 91
【任务评价】 96
【拓展学习】 96
【思考与练习】 97
任务三 物联网电机控制器的安装与调试 97
【学习目标】 97
【任务情景】 97
【任务分析】 98
【相关知识】 98
一、直流电机简介 98
二、直流电机的工作原理 98
三、ULN2003电机驱动模块 99
【技能训练】 99
【任务评价】 105
【拓展学习】 106
【思考与练习】 106

模块四
物联网系统典型应用 107
任务一 智能门禁系统的安装与调试 107
【学习目标】 107
【任务情景】 107
【任务分析】 107
【相关知识】 108
一、智能门禁系统的组成 108
二、RC522芯片 108
三、RFID系统组成 109
四、RFID系统的工作原理 110
五、非接触式IC卡 110
六、M1的存储结构 111
【技能训练】 114
【任务评价】 120
【拓展学习】 120
【思考与练习】 121
任务二 智能绿化养护系统的安装与调试 121
【学习目标】 121
【任务情景】 121
【任务分析】 121
【相关知识】 121
一、pH值传感器 121
二、土壤湿度传感器 122
三、面包板 122
【技能训练】 123
【任务评价】 128
【拓展学习】 129
【思考与练习】 129
任务三 智能语音系统的安装与调试 130
【学习目标】 130
【任务情景】 130
【任务分析】 130
【相关知识】 130
一、语音识别技术简介 130
二、语音识别技术分类 131
三、语音识别模式匹配方法 131
【技能训练】 131
【任务评价】 142
【拓展学习】 142
【思考与练习】 143

模块五
物联网系统云平台数据维护 144
任务一 物联网通信模块的配置 144
【学习目标】 144
【任务情景】 144
【任务分析】 144
【相关知识】 145
一、WiFi简介 145
二、WiFi模块 145
三、WiFi的AT指令 146
【技能训练】 147
【任务评价】 152
【拓展学习】 152
【思考与练习】 153
任务二 物联网云平台的数据管理 153
【学习目标】 153
【任务情景】 153
【任务分析】 153
【相关知识】 154
一、物联网云平台的功能 154
二、物联网云平台的通信协议 154
三、AT+MQTT指令 155
【技能训练】 156
【任务评价】 168
【拓展学习】 169
【思考与练习】 169
任务三 物联网系统的故障诊断与分析 170
【学习目标】 170
【任务情景】 170
【任务分析】 170
【相关知识】 170
一、物联网系统常见故障及原因 170
二、故障检查的基本思路和方法 170
三、物联网云平台连接测试工具 171
【技能训练】 171
【任务评价】 175
【拓展学习】 176
【思考与练习】 176

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作者介绍

卫燕,高级讲师,2002年毕业于同济大学电子与信息技术专业,具有“多媒体作品制作员高级”及“电子商务师高级”职业资格证书,现任上海市材料工程学校专业教师,主要从事数字媒体技术专业教学工作。在历届的上海市星光计划大赛中,指导学生参赛并获得过多个奖项。曾发表《基于数字化校园教学资源建设的实践探索》、《浅谈中职校园微电影的拍摄技巧》等多篇论文。2011年主编了《信息技术应用——常用计算机工具软件》教材,由中国人事出版社出版; 2009参编教材《web数据库和动态网页制作》、2010年参编教材《动态网页技术应用》、2020年参编教材《Photoshop CC 2018平面设计项目实训》,均由中国铁道出版社有限公司出版。

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