本書是一本介紹智慧家庭終端開發的高職教材。全書共分6章：第1章基礎知識，第2章智慧家庭幾種智能終端簡介，第3章智慧家庭終端的幾種常見硬件，第4章嵌入式軟件開發，第5章智慧家庭終端的開發，第6章智慧家庭終端開發案例。其中第6章既有產品功能定位，還有單元電路原理圖和主要器件性能介紹。本書內容豐富、語言通俗，圖文并茂，可以作為高等職業院校物聯網應用、智能終端技術與應用與智能產品開發等專業教材，還適合于廣大創客、智能產品開發技術人員閱讀，也可作為上崗培訓班的教材。
★內容豐富，以實物介紹提高學習興趣
★通俗易懂，以實踐經驗傳授開發流程
★理念先進，以實際案例講述產品設計
當前正處在一個“網絡無處不在. 萬物皆可互聯” 的新時代. 物聯網、云計算、大數據以及各種各樣的智能終端正逐步影響人們的日常工作和生活. 隨著信息技術的進一步發展. 智慧家庭的概念開始真正地得到應用. 通過無線技術逐步實現了由一個控制器對多個家用電器和家居設備的控制. 同時還將物聯網、安防、影音、醫療保健和監護、遠程教育、社區服務等功能涵蓋進來. 以實現高效、舒適、安全、便利的居住環境.中國電子技術標準化研究院于２０１５ 年７ 月發表了. 智能終端與智慧家庭標準化白皮書.. 該白皮書指出: “智慧家庭是智能終端的主要應用場所. 智能終端是智慧家庭的重要組成部分. 智能終端與智慧家庭的融合發展. 是人民群眾物質和精神文化需求的提升. 推動社會事業發展的重要手段之一.”
２０１７ 年７ 月８ 日. 國務院印發了.新一代人工智能發展規劃.. 提出要培育高水平人工智能創新人才和團隊. 支持和培養具有發展潛力的人工智能領軍人才. 加強人工智能基礎研究、應用研究和運行維護等方面專業技術人才的培養. 并提出要在中小學階段設置人工智能的相關課程. 推動人工智能領域一級學科建設. 支持開展人工智能競賽.鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創作.２０１７ 年９ 月２５ 日. 在“砥礪奮進的五年” 大型成就展上. 海爾展出的互聯互通的智慧家用電器. 將“未來生活” 由概念轉化為現實. 將人類帶入了集健康、智慧、節能于一體的智慧家庭３.. ０ 時代.由于智慧家庭是新興行業. 市場上急需一大批智慧家庭終端開發工程技術人員. 為了更好地推動智慧家庭產業快速發展. 促使中國經濟從“ 中國制造” 向“ 中國創造”
轉變. 編者結合自身從事智慧家庭終端開發的實踐經驗. 編寫了.智慧家庭終端開發教程. 一書. 本書是高職教材. 物聯網技術應用———智能家居. ( ＩＳＢＮ ９７８ ７ １１１５０４３９ ９) 一書的升級版. .物聯網技術應用———智能家居. 一書主要介紹智能家居產品的應用. 本書在應用的基礎上. 提高到開發設計智慧家庭終端.本書共分為６ 章: 第１ 章為基礎知識. 第２ 章為智慧家庭幾種智能終端簡介. 第３章為智慧家庭終端的幾種常見硬件. 第４ 章為嵌入式軟件開發. 第５ 章為智慧家庭終端的開發. 第６ 章為智慧家庭終端開發案例.本書在編寫時. 突出實用性. 注重可操作性. 在寫作上盡力做到由淺入深. 語言通俗. 圖文并茂. 力求幫助讀者早日步入智慧家庭終端開發之門.為確保教材的實用性、可操作性與內容新穎. 編者參觀了２０１７ 中國智慧家庭博覽會(５ 月１８ 日~５ 月２０ 日). ２０１７ 上海國際智能家居展覽會(９ 月５ 日~９ 月７ 日). 并到廣州、深圳、杭州和長沙等地深入到智慧家庭科研團隊、生產廠家. 親身體驗智慧家Ⅴ庭終端開發的全過程. 自２０１５ 年９ 月確立圖書選題到完成書稿. 本書歷時三載. 九易其稿. 十多位研發人員共同合作. 終于編好這本.智慧家庭終端開發教程..本書在編寫過程中. 得到了杭州空靈智能科技有限公司、深圳彩易生活科技有限公司、移康智能科技(上海) 股份有限公司、深圳億佳音科技有限公司和深圳市指昂科技有限公司等的技術支持. 同時參考了大量的近期出版的專業圖書和有關網站技術資料.并引用了其中的一些資料. 在此. 表示衷心的感謝和誠摯的謝意!本書由劉修文任主編. 負責全書的大綱制定和書稿執筆編寫. 阮永華、陳鏗任副主編. 負責提供技術資料和產品實物圖片. 參加本書編寫的還有俞建、朱林清、王小樂、王為福、付敏、馮林強、范道應、薛林明、彭星、李雨晨、孫正林、朱秉晗、岳晗、唐建.本書內容豐富、語言通俗、圖文并茂. 可以作為高職高專院校物聯網應用、智能終端技術與應用、智能產品開發等專業學生的教材. 還適合廣大創客、智能產品開發技術人員閱讀. 也可作為相關職位上崗培訓班的教材.鑒于智慧家庭終端在不斷發展. 有些產品標準尚未統一. 加上編者水平有限. 書中難免存在疏漏與不足. 懇請專家和廣大讀者不吝賜教.編 者Ⅵ
出版說明
前言
第１ 章 基礎知識 １
１. １ 智慧家庭與智能家居 １
１. １. １ 智能家居的概念 １
１. １. ２ 智慧家庭的概念 ２
１. １. ３ 智慧家庭的五層架構 ４
１. １. ４ 智慧家庭終端的技術特點 ５
１. １. ５ 智慧家庭與智能家居的區別 ６
１. ２ 物聯網 ７
１. ２. １ 物聯網的定義 ７
１. ２. ２ 物聯網的體系結構 ７
１. ２. ３ 物聯網的關鍵技術 ９
１. ２. ４ 物聯網終端設備的發展趨勢 ９
１. ２. ５ 窄帶物聯網(ＮＢ ＩｏＴ) １０
１. ３ 無線傳感器網絡 １２
１. ３. １ 無線傳感器網絡概述 １２
１. ３. ２ 無線傳感器網絡的組成與網絡結構 １３
１. ３. ３ 無線傳感器網絡的體系結構 １４
１. ３. ４ 無線傳感器網絡的特點 １５
１. ４ 家庭網絡幾種無線通信技術 １７
１. ４. １ 無線通信技術概述 １７
１. ４. ２ ＺｉｇＢｅｅ 技術 １８
１. ４. ３ 藍牙技術 ２１
１. ４. ４ ＷｉＦｉ 技術 ２４
１. ４. ５ 超寬帶ＵＷＢ 技術 ２７
１. ４. ６ 幾種短距離無線通信技術比較 ３０
１. ５ 大數據與云計算 ３１
１. ５. １ 大數據的定義與特征 ３１
１. ５. ２ 云計算的概念 ３２
１. ５. ３ 云計算主要服務形式 ３３
１. ５. ４ 云計算平臺 ３５
１. ６ 實訓１ 參觀智慧家庭體驗店 ３６
１. ７ 思考題 ３６
第２ 章 智慧家庭幾種智能終端簡介 ３７
２. １ 智能音箱(聲控音箱、語音音箱) ３７
２. １. １ 智能音箱概述 ３７
２. １. ２ 智能音箱的功能簡介 ３８
２. １. ３ 智能音箱的系統組成 ４０
２. １. ４ 智能音箱的硬件組成 ４１
２. ２ 智能貓眼 ４３
２. ２. １ 智能貓眼概述 ４３
２. ２. ２ 智能貓眼的功能簡介 ４４
２. ２. ３ 智能貓眼的主要參數 ４４
２. ２. ４ 智能貓眼的系統組成 ４５
２. ３ 智能指紋鎖 ４６
２. ３. １ 智能指紋鎖概述 ４６
２. ３. ２ 智能指紋鎖的功能簡介 ４８
２. ３. ３ 智能指紋鎖的主要參數 ５０
２. ３. ４ 智能指紋鎖的硬件組成 ５１
２. ４ 智能背景音樂主機 ５７
２. ４. １ 智能背景音樂主機的功能介紹 ５７
２. ４. ２ 智能背景音樂主機的主要參數 ５９
２. ４. ３ 智能背景音樂主機的電路組成和主要器件 ５９
２. ５ 實訓２ 剖析智慧家庭中一種智能產品 ６３
２. ６ 思考題 ６４
第３ 章 智慧家庭終端的幾種常見硬件 ６５
３. １ 嵌入式處理器 ６５
３. １. １ 嵌入式處理器的分類 ６５
３. １. ２ 嵌入式處理器的組成 ６７
３. １. ３ 主流嵌入式處理器簡介 ７０
３. １. ４ 嵌入式處理器的選型指南 ８１
３. ２ 傳感器 ８２
３. ２. １ 傳感器的定義與作用 ８２
３. ２. ２ 傳感器的組成 ８３
３. ２. ３ 傳感器的分類 ８４
３. ２. ４ 傳感器的一般特性 ８５
３. ２. ５ 智能家居常用的傳感器簡介 ８５
３. ３ 執行器 ９０
３. ３. １ 執行器的定義 ９０
３. ３. ２ 執行器的作用 ９１
３. ３. ３ 執行器的分類 ９１
３. ３. ４ 智能家居常用的執行器簡介 ９１
３. ４ 幾種無線傳感器網絡芯片簡介 ９５
３. ４. １ ＺｉｇＢｅｅ 網絡芯片ＣＣ２５３０ ９５
３. ４. ２ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ 網絡芯片ＣＣ２５４０ ９９
Ⅷ
３. ４. ３ ＷｉＦｉ 網絡模塊ＬＰＢ１００ １０２
３. ５ 實訓３ ＷｉＦｉ 網絡模塊ＬＰＢ１００ 的開發應用 １０６
３. ６ 思考題 １０８
第４ 章 嵌入式軟件開發 １０９
４. １ 嵌入式系統概述 １０９
４. １. １ 嵌入式系統的定義 １０９
４. １. ２ 嵌入式系統的特點 １１０
４. １. ３ 嵌入式系統的體系結構 １１１
４. １. ４ 嵌入式系統的應用領域 １１５
４. ２ 幾種嵌入式操作系統簡介 １２０
４. ２. １ 嵌入式Ｌｉｎｕｘ 操作系統 １２０
４. ２. ２ Ａｎｄｒｏｉｄ 操作系統 １２６
４. ２. ３ ｉＯＳ 操作系統 １３３
４. ３ 嵌入式開源平臺簡介 １３６
４. ３. １ Ａｒｄｕｉｎｏ １３６
４. ３. ２ 樹莓派 １４５
４. ４ Ｃ 語言基礎 １４８
４. ４. １ Ｃ 語言概述 １４８
４. ４. ２ Ｃ 語言的標識符與關鍵字 １５１
４. ４. ３ Ｃ 語言程序結構 １５１
４. ４. ４ Ｃ 語言的數據類型 １５２
４. ４. ５ Ｃ 語言的運算符及表達式 １５３
４. ４. ６ Ｃ 語言的函數 １５３
４. ４. ７ 結構化程序設計 １５４
４. ５ 實訓４ 學會應用Ａｒｄｕｉｎｏ 開發工具 １５６
４. ６ 思考題 １５７
第５ 章 智慧家庭終端的開發 １５８
５. １ 選題調研 １５８
５. １. １ 確立選題的意義 １５８
５. １. ２ 選題的原則 １５９
５. １. ３ 確立選題的方法 １６０
５. １. ４ 選題立項的程序 １６０
５. ２ 開發智慧家庭終端的流程 １６１
５. ２. １ 基本流程 １６１
５. ２. ２ 開發流程詳解 １６２
５. ３ 智能硬件開發的規范管理
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