物联网编程与应用

本书是物联网技术应用专业课程改革成果教材之一，根据浙江省中等职业学校物联网技术应用专业教学指导方案和课程标准的基本要求，结合职业院校物联网技术应用专业相关实践编写而成。
本书以基于物联网技术的“智慧校园系统”开发为主线，共8 个项目，包括C# 入门基础、智慧校园系统—LED 显示模块、智慧校园系统—环境监测模块、智慧校园系统—智慧路灯控制模块”、智慧校园系统—入侵信息监测模块、智慧校园系统—灾情信息监测模块、智慧校园系统—数据存储、智慧校园管理平台开发，可在上位机上使用C# 语言进行编程学习相关知识。
本书以项目为导向，以C# 在物联网上位机编程中的应用为核心内容，既有实施项目的操作步骤，又有实现各模块功能的参考源代码，可作为各类职业院校物联网技术应用专业的教材，也可作为物联网编程爱好者的自学参考用书。
本书配有电子课件、源代码，选用本书作为教材的教师可以从机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费注册下载或联系编辑（010-88379194）咨询。

前言
项目 1 C#入门基础
【项目概述】
任务1 C#引入 // 2
任务描述 // 2
任务实施 // 2
知识提炼 // 13
能力拓展 // 18
任务2 C#面向对象特性 // 19
任务描述 // 19
任务实施 // 19
知识提炼 // 23
能力拓展 // 27
项目 2 智慧校园系统——LED显示
模块
【项目概述】
任务1 串口通信的使用 // 30
任务描述 // 30
任务实施 // 30
知识提炼 // 36
能力拓展 // 41
任务2 LED显示屏的使用 // 41
任务描述 // 41
任务实施 // 42
知识提炼 // 45
能力拓展 // 48
项目 3 智慧校园系统——环境监测
模块
【项目概述】
任务1 实时采集温度、湿度和光照度数
据 // 54
任务描述 // 54
任务实施 // 54
知识提炼 // 56
能力拓展 // 58
任务2 在LED显示屏中显示环境数据 // 60
任务描述 // 60
任务实施 // 60
知识提炼 // 63
能力拓展 // 68
项目 4 智慧校园系统——智慧路灯
控制模块
【项目概述】
任务1 使用ZigBee技术控制路灯开关 // 72
任务描述 // 72
任务实施 // 72
知识提炼 // 74
能力拓展 // 75
任务2 实现人体红外传感器和路灯联动 // 77
任务描述 // 77
任务实施 // 77
知识提炼 // 80
能力拓展 // 90
项目 5 智慧校园系统——入侵信息
监测模块
【项目概述】
任务1 采集红外对射入侵传感器数据 // 94
任务描述 // 94
任务实施 // 94
知识提炼 // 97
能力拓展 // 97
任务2 控制网络摄像机 // 99
任务描述 // 99
任务实施 // 99
知识提炼 // 103
能力拓展 // 103
任务3 控制报警灯 // 105
任务描述 // 105
任务实施 // 105
知识提炼 // 108
能力拓展 // 109
项目 6 智慧校园系统——灾情信息
监测模块
【项目概述】
任务1 采集火焰传感器数据 // 114
任务描述 // 114
任务实施 // 114
知识提炼 // 117
能力拓展 // 120
任务2 采集烟雾传感器数据 // 121
任务描述 // 121
任务实施 // 122
知识提炼 // 124
能力拓展 // 125
任务3 实时推送灾情信息 // 127
任务描述 // 127
任务实施 // 128
知识提炼 // 131
能力拓展 // 132
项目 7 智慧校园系统——数据存储
【项目概述】
任务1 制作环境数据表 // 136
任务描述 // 136
任务实施 // 136
知识提炼 // 140
能力拓展 // 141
任务2 存储校园环境数据 // 142
任务描述 // 142
任务实施 // 142
知识提炼 // 145
能力拓展 // 148
任务3 存取校园安防数据 // 148
任务描述 // 148
任务实施 // 149
知识提炼 // 153
任务4 按日期查询校园安防数据 // 156
任务描述 // 156
任务实施 // 156
知识提炼 // 159
综合实训 智慧校园管理平台开发
【项目概述】
任务1 制作管理平台的主界面 // 162
任务描述 // 162
任务实施 // 162
任务2 制作“校园环境”界面 // 164
任务描述 // 164
任务实施 // 164
任务3 实现“校园环境”数据采集及数据分
析功能 // 169
任务描述 // 169
任务实施 // 169
任务4 实现“校园安防”功能模块 // 179
任务描述 // 179
任务实施 // 180
任务5 实现“校园安防”模块中显示历史图
片的功能 // 187
任务描述 // 187
任务实施 // 187

物联网，顾名思义就是“物物相连的网络”，被誉为“下一代的互联网”。在信息时代的重要发展阶段，物联网正逐步改变着人们的工作和生活，物联网技术也正在被越来越多的信息技术从业者所关注。
物联网应用领域广，遍及医疗、教育、金融、交通、市政等各行各业。物联网涉及的技术多，程序设计与编写就是其中一项基础技能，可用于物联网开发的编程语言也很多。然而，对于职业院校的学生来说，既有学习物联网领域知识技能的渴求，又有对程序编写的畏惧。学习什么语言比较合适？该怎么学比较得当？学到什么程度比较恰当？这是摆在职业院校学生和教师面前的难题。
本书作为职业院校物联网技术应用专业学生学习“物联网编程技术”这一核心基础技能的教材，立足于学生的实际情况，以开发基于物联网技术的简易“智慧校园系统”为整体项目，选取C#作为此项目的编程语言，希望通过教学使学生达成理解C#基本语言体系，掌握编程技术在物联网领域的应用方法，了解物联网程序设计基本思路的主要目标。
本书以“分项目”的形式共设置了8个项目，包括C#入门基础、智慧校园系统的LED显示、环境监测、智慧路灯控制、入侵信息监测、灾情信息监测5个功能模块。为了使系统能够真实投入使用，具备一定的实际应用价值，项目7介绍了与智慧校园系统有关的数据库知识和技能，并在综合实训中对前述分项目所涉及的系统界面和功能进行了程序上的完善和补充。鉴于物联网技术应用专业的学生虽然具备一定的编程知识，但是对C#这门语言较为陌生，在项目1介绍了C#的入门基础知识，以帮助学生在认知层面架构起与源程序之间的“桥梁”，协助学生更快、更顺利地进入C#的学习中。
本书在项目的编排上，遵循了“循序渐进、务求实用”的原则。编者结合多年的程序教学经验，对本书各项目任务的相关内容有如下学习建议，希望能给予读者帮助。
1）建议作为专业必修课开设，总学时为90～108。
2）“项目概述”“任务概述”是对项目、任务的简要介绍和分析，该部分内容可以帮助读者了解项目和任务，并对将要涉及的C#知识做好认知准备。
3）“任务实施”详细描述了实现任务功能的具体操作步骤和程序代码，读者可以依靠本书独立完成相关操作，实现从项目实操到C#语言的“做中学”。
4）“知识提炼”梳理了与每个任务相关的C#语言知识、程序算法知识和解决实际问题的策略，读者需要在教师的指导下进行进一步的学习，进而建构C#程序的知识体系、掌握C#编程的技能，实现从C#语言到编程应用的“学中做”。
5）“能力拓展”描述了与每个任务相关的扩展功能，也为读者进行自主探究提供了方法和思路，进一步达成“用C#进行物联网编程”的内化目标。
前言PREFACE—· IV ·—物联网编程与应用本丛书由俞佳飞任主编。本书由苏东伟和蔡央央任主编，鲁作勋、金珍雁、罗俊参加编写。其中，苏东伟设计了本书的整体框架和内容并进行统稿，蔡央央编写了项目1、项目5和项目6，罗俊编写了项目2，鲁作勋和金珍雁编写了项目3、项目4、项目7和综合实训。
由于物联网编程涉及的领域多、技术更新快，本书仅就上位机部分的程序编写进行了阐述。尽管编者组织人员对书中所涉及的程序源代码进行了二次上机调试，但由于编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，恳请广大读者批评指正。
编 者