本书是“十四五”高等职业教育新形态一体化系列教材之一，采用“活页式 + 工单”的新型教材理念，打破了“章”“节”的传统结构模式，以项目为单位，将每个项目分成具体的知识讲授和项目实践，促进学生对知识的理解及应用。
本书从物联网介绍、物联网行业应用和解决方案、物联网通信技术、物联网应用网关、物联网操作系统等方面详细论述了物联网技术应用的相关知识，从终端侧开发、物联网应用层常用协议及实践、物联网云平台及实践、物联网综合开发、物联网安全等方面详细论述了物联网项目开发所涉及的端、管、云等层面的开发思路和方法。
本书适合作为高等职业院校计算机专业、通信技术专业及其他相关电子信息专业物联网技术应用课程教材，也可作为广大物联网爱好者参加华为 HCIA-IoT、HCIP-IoT 认证的参考用书。

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物联网现象的分析能力。本书按物联网课程的知识点和项目工作流程精心设计了各
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项目的任务内容，并配套设计了具有高仿真度的案例，另外还配套了知识检测，可

作为学生的课后任务。合理的任务设计和丰富的项目实践，可以帮助教师更生动地

讲解相关知识和技能，学生在动手实践的过程中能够更直观地领悟物联网基础原理

和开发方法，实现基础物联网知识学习从抽象枯燥到生动有趣的转变。

本书由曾韵、黄宴平、郭瑞俊任主编，由康立富、杨欣、张海玲、高自良任副主编。

具体编写分工如下：昆明铁道职业技术学院曾韵编写项目 6 和项目 9；昆明铁道职

业技术学院黄宴平编写项目 7 和项目 8；昆明铁道职业技术学院郭瑞俊编写项目 3

和项目 5；昆明铁道职业技术学院康立富编写项目 10；昆明铁道职业技术学院杨欣

编写项目 4；昆明铁道职业技术学院张海玲编写项目 1；云南实力慧铭实业集团有限

公司一线高级工程师高自良编写项目 2。在编写过程中，编者查阅了大量的参考资

料并与企业专家多次进行专题交流研讨，在此向有关人员表示由衷的感谢。

本书虽经编者多次讨论、修改，但由于编者水平有限，书中难免会存在疏漏和

不足之处，衷心希望各位读者给予批评指正。

编 者

2023 年 7 月
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目？录
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项目 1 物联网介绍.......................................................................................1-1

1.1 项目目标 ........................................................................................................................ 1-1

1.2 项目引入 ........................................................................................................................ 1-1

1.3 知识讲授 ........................................................................................................................ 1-2

1.3.1 物联网概述 ..........................................................................................................................1-2

1.3.2 物联网的体系架构 ..............................................................................................................1-4

1.4 项目实践及拓展 ............................................................................................................. 1-7

项目实践？发现物联网在生活中的应用 ......................................................................................1-7

实践拓展 ..........................................................................................................................................1-9

1.5 项目总结 ........................................................................................................................ 1-9

1.6 知识检测 ........................................................................................................................ 1-9

项目 2 物联网行业应用和解决方案 ...................................................................2-1

2.1 项目目标 ........................................................................................................................ 2-1

2.2 项目引入 ........................................................................................................................ 2-1

2.3 知识讲授 ........................................................................................................................ 2-2

2.3.1 物联网行业应用概况 ..........................................................................................................2-2

2.3.2 物联网行业应用之智能冷链物流 ......................................................................................2-3

2.3.3 物联网行业应用之智能交通 ..............................................................................................2-5

2.4 项目实践及拓展 ........................................................................................................... 2-10

项目实践？智能交通应用实践 ....................................................................................................2-10

实践拓展 ........................................................................................................................................2-13

2.5 项目总结 ...................................................................................................................... 2-13

2.6 知识检测 ...................................................................................................................... 2-13

项目 3 物联网通信技术 ................................................................................3-1

3.1 项目目标 ........................................................................................................................ 3-1

3.2 项目引入 ........................................................................................................................ 3-1

3.3 知识讲授 ........................................................................................................................ 3-2

3.3.1 有线通信技术 ......................................................................................................................3-2

3.3.2 无线通信技术 ......................................................................................................................3-3

3.4 项目实践及拓展 ........................................................................................................... 3-12

项目实践 3-1？无线路由器调试 .................................................................................................3-12

实践拓展 3-1 .................................................................................................................................3-17

项目实践 3-2 NB-IoT 模组调试 ................................................................................................3-17

实践拓展 3-2 .................................................................................................................................3-23

项目实践 3-3 Wi-Fi 模组调试 ...................................................................................................3-23

实践拓展 3-3 .................................................................................................................................3-29

3.5 项目总结 ...................................................................................................................... 3-33

3.6 知识检测 ...................................................................................................................... 3-33

项目 4 物联网应用网关 ................................................................................4-1

4.1 项目目标 ........................................................................................................................ 4-1

4.2 项目引入 ........................................................................................................................ 4-1

4.3 知识讲授 ........................................................................................................................ 4-2

4.3.1 物联网网关概述 ..................................................................................................................4-2

4.3.2 物联网基本原理 ..................................................................................................................4-2

4.3.3 物联网网关的作用和位置 ..................................................................................................4-3

4.3.4 物联网网关功能 ..................................................................................................................4-5

4.3.5 物联网网关类型及应用实例 ..............................................................................................4-6

4.4 项目实践及拓展 ........................................................................................................... 4-13

项目实践 4-1？物联网网关认知 .................................................................................................4-13

项目实践 4-2？校内物联网实训室网关认知 .............................................................................4-14

实践拓展 ........................................................................................................................................4-21

4.5 项目总结 ...................................................................................................................... 4-21

4.6 知识检测 ...................................................................................................................... 4-22

项目 5 物联网操作系统 ................................................................................5-1

5.1 项目目标 ........................................................................................................................ 5-1

5.2 项目引入 ........................................................................................................................ 5-1

5.3 知识讲授 ........................................................................................................................ 5-2

5.3.1 物联网操作系统概述 ..........................................................................................................5-2

5.3.2 Huawei LiteOS 物联网操作系统 ........................................................................................5-4

5.3.3 Huawei LiteOS 物联网操作系统应用 ..............................................................................5-20

5.4 项目实践及拓展 ........................................................................................................... 5-21

项目实践 5-1 Huawei LiteOS 开发环境搭建 ...........................................................................5-21

实践拓展 5-1 .................................................................................................................................5-26

项目实践 5-2 Huawei LiteOS 任务管理 ...................................................................................5-27

实践拓展 5-2 .................................................................................................................................5-31

项目实践 5-3 Huawei LiteOS 信号量管理 ...............................................................................5-32

实践拓展 5-3 .................................................................................................................................5-35

项目实践 5-4 LiteOS 互斥锁管理 .............................................................................................5-36

实践拓展 5-4 .................................................................................................................................5-40

项目实践 5-5 LiteOS 内存管理 .................................................................................................5-41

实践拓展 5-5 .................................................................................................................................5-44

5.5 项目总结 ...................................................................................................................... 5-45

5.6 知识检测 ...................................................................................................................... 5-45

项目 6？终端侧开发.......................................................................................6-1

6.1？项目目标 ........................................................................................................................ 6-1

6.2？项目引入 ........................................................................................................................ 6-1

6.3？知识讲授 ........................................................................................................................ 6-2

6.3.1？单片机基础知识 ..................................................................................................................6-2

6.3.2？传感器基础 ..........................................................................................................................6-5

6.4？项目实践及拓展 ............................................................................................................. 6-8

项目实践 6-1？开发板 LCD 屏幕显示 .............................................................................................6-8

实践拓展 6-1 .................................................................................................................................6-14

项目实践 6-2 LED 流水灯闪烁 .................................................................................................6-14

实践拓展 6-2 .................................................................................................................................6-21

项目实践 6-3？按键实现开关三个 LED 灯 ................................................................................6-21

实践拓展 6-3 .................................................................................................................................6-27

项目实践 6-4？实现烟雾检测报警 .............................................................................................6-27

实践拓展 6-4 .................................................................................................................................6-32

6.5？项目总结 ...................................................................................................................... 6-32

6.6？知识检测 ...................................................................................................................... 6-32

项目 7？物联网应用层常用协议及实践 .............................................................7-1

7.1？项目目标 ........................................................................................................................ 7-1

7.2？项目引入 ........................................................................................................................ 7-1

7.3？知识讲授 ........................................................................................................................ 7-2

7.3.1 MQTT 协议 .........................................................................................................................7-2

7.3.2 LwM2M 协议 ......................................................................................................................7-4

7.4？项目实践及拓展 ............................................................................................................. 7-7

项目实践？MQTT 协议应用实践 .................................................................................................7-7

实践拓展 ........................................................................................................................................7-14

7.5？项目总结 ...................................................................................................................... 7-14

7.6？知识检测 ...................................................................................................................... 7-15

项目 8？物联网云平台及实践 ..........................................................................8-1

8.1？项目目标 ........................................................................................................................ 8-1

8.2？项目引入 ........................................................................................................................ 8-1

8.3？知识讲授 ........................................................................................................................ 8-2

8.3.1？物联网云平台概述 ..............................................................................................................8-2

8.3.2？主流物联网管理平台对比 ..................................................................................................8-3

8.4？项目实践及拓展 ............................................................................................................. 8-6

项目实践 8-1？设备注册及功能定义 ...........................................................................................8-6

实践拓展 8-1 .................................................................................................................................8-11

项目实践 8-2？环境监测项目编码插件开发实践 .....................................................................8-11

实践拓展 8-2 .................................................................................................................................8-17

8.5？项目总结 ...................................................................................................................... 8-17

8.6？知识检测 ...................................................................................................................... 8-18

项目 9？物联网综合开发 ................................................................................9-1

9.1？项目目标 ........................................................................................................................ 9-1

9.2？项目引入 ........................................................................................................................ 9-1

9.3？知识讲授 ........................................................................................................................ 9-2

9.4？项目实践及拓展 ............................................................................................................. 9-6

项目实践 9-1？智慧消防云平台侧产品模型与编解码插件开发 ...............................................9-7

项目实践 9-2？智慧消防终端侧配置开发 .................................................................................9-29

项目实践 9-3？智慧消防端云互通总调测 .................................................................................9-42

实践拓展 ........................................................................................................................................9-53

9.5？项目总结 ...................................................................................................................... 9-53

9.6？知识检测 ...................................................................................................................... 9-54

项目 10？物联网安全 ................................................................................... 10-1

10.1？项目目标 .................................................................................................................... 10-1

10.2？项目引入 .................................................................................................................... 10-1

10.3？知识讲授 .................................................................................................................... 10-2

10.3.1？物联网安全概述 ..............................................................................................................10-2

10.3.2？物联网安全关键技术 ......................................................................................................10-4

10.4？项目实践及拓展 ......................................................................................................... 10-9

项目实践？物联网安全应用实践 ................................................................................................10-9

实践拓展 ......................................................................................................................................10-14

10.5？项目总结 .................................................................................................................. 10-14

10.6？知识检测 .................................................................................................................. 10-15

参考文献 ....................................................................................................C-1
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曾韵，女，昆明铁道职业技术学院正高级讲师（相当于教授），1990.9-1994.7.12 北京邮电大学（通信工程）本科，获工学学士学位；2011.1在职读研，获南京邮电大学（项目管理领域工程）工程硕士。1994.7-2001.5，在云南省邮电学校教务科任通信技术专业教师；2001.6-2015.12，华为培训中心昆明培训分部任光网络通信教师；2016.1-2020.12，云南省邮电学校任通信技术、计算机技术专业教师；2021.1-至今，昆明铁道职业技术学院任物联网应用技术、计算机技术专业教师。,黄宴平，男，昆明铁道职业技术学院信息学院院长，高级实验师，研究方向为计算机网络、物联网项目开发。,郭瑞俊毕业于重庆邮电大学邮电管理工程专业，副教授。于1995年参加工作，主要承担《现代通信网》、《移动通信原理》、《5G移动通信》《计算机网络技术》等课程的教学任务。发表论文《4G基站驻波问题》、《串口打印程序编写》，专著《云存储与大数据》，担任过华为无线产品培训讲师，指导学生曾获得云南省息技术技能大赛教师组《计算机维修与数据恢复》一等奖，高职组《5G全网建设》获得省级二等奖，高职组《信息安全》获得省级三等奖，高职组《华为ICT大赛云南省实践赛计算赛道》获得省级一等奖，并于2015被评为云南省昆明市骨干教师，2019年被评为云南省昆明市学科带头人。？

本书适合作为高等职业院校计算机专业、通信技术专业及其他相关电子信息专业物联网技术应用课程教材，也可作为广大物联网爱好者参加华为 HCIA-IoT、HCIP-IoT 认证的参考用书。？