智能化技术基础（第三版）

内容简明易懂 全书内容简明，条理清晰，较为全面地介绍了智能化系统的工作过程，非常适于入门者学习。

实验步骤详尽 本书以思科公司Packet Tracer 8.2.1 软件作为仿真实验平台， 能较好地开展智能化技术入门相关实验，所有实验均列出了详尽的步骤，便于初学者一步一步学习。

资源丰富完整 除了配套教学文件之外，本书所有案例均提供演示视频及完整PKT 项目文件和代码，以方便读者对照学习。

对象面向广泛 既可作为工科高职相关专业学生了解智能化技术的入门教材，也可作为对智能化技术有兴趣的读者的自学读物。

第三版前言

智能化早已是大众耳熟能详的一个词汇。随着信息技术日新月异，智能化服务无处不在。并且，随着《中国制造2025》的发布，智能化技术的应用再次受到热烈关注。党的二十大报告指出，要“推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”。智能化是实现上述目标的基础，它是新一代信息技术、人工智能、物联网等的集成应用。到底什么是智能化，它是怎么实现的？如果要学习智能化相关知识，该从哪里入手？本书借助思科公司Packet Tracer 8.2.1仿真模拟软件，通过一系列浅显易懂的仿真实验，给读者一个清晰简要的认识，为后续进行相关专业的学习奠定基础。

本书的特点是：

（1）内容简明易懂。全书内容简明，条理清晰，较为全面地介绍了智能化系统的工作过程，非常适于入门者学习。

（2）实验步骤详尽。本书以思科公司Packet Tracer 8.2.1软件作为仿真实验平台，能较好地开展智能化技术入门相关实验，所有实验均列出了详尽的步骤，以便于初学者一步一步地学习。

（3）资源丰富完整。除了配套教学文件之外，本书所有案例均提供演示视频及完整PKT项目文件和代码，以方便读者对照学习。

（4）面向对象广泛。既可作为工科高职相关专业学生了解智能化技术的入门教材，也可作为对智能化技术有兴趣的读者的自学读物。

全书共分为7章。第1章介绍了智能化的概念，以及生活中的智能化应用实例，通过智能家居的一个简单实验，让读者感受智能化系统的组成。第2章至第4章分别从计算机网络基础、感知与控制、程序设计基础几个方面入手，介绍了实现智能化系统的关键要素。第5章介绍了硬件连接基础知识。第6章介绍了智能化系统设计的步骤，通过设计智能窗户改进的综合案例，引导读者发现生活中的问题，并逐级优化解决，进一步深化读者对智能化系统的全局认知。第7章从万物互联、云计算、大数据、人工智能和虚拟现实等方面，介绍了智能化技术的发展。

本书由邓文达、李礼任主编，蔡红、史劲、李小立任副主编。其中，第1章由邓文达、李礼编写，第2章由邓文达编写，第3章由史劲、李礼编写，第4章由邓宁、李小立编写，第5章由邓文达编写，第6章由蔡红编写，第7章由邓文达、李礼编写。全书由邓文达、李礼负责统稿。

将本书作为教材时，可结合思科公司IoE课程进行教学。

全书在编写过程中，得到了思科公司熊露颖、新疆农业职业技术学院杨功元和中国水利水电出版社周益丹等同志的帮助，以及长沙民政职业技术学院软件学院全体教师的支持，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免出现疏漏和差错，恳请同行专家批评指正。

编者

2023年4月

第三版前言
第一版前言
第1章　智能化技术简介 1
1.1　智能化技术的概念 2
1.1.1　什么是智能化 2
1.1.2　智能化系统的组成 2
1.1.3　生活中的智能化系统实例 4
1.2　PT工具简介 11
1.2.1　PT 8.2.1 的安装 11
1.2.2　PT 8.2.1 界面简介 14
1.2.3　PT 8.2.1的案例库 18
1.3　感受智能家居系统 20
1.3.1　添加智能家居终端设备 20
1.3.2　添加智能家居中控设备 22
1.3.3　连接设备 24
1.3.4　实现控制 30
1.3.5　环境设置 35
1.4　思考题 38
第2章　计算机网络基础 39
2.1　计算机网络的组成 40
2.1.1　计算机网络硬件 40
2.1.2　网络协议 42
2.1.3　计算机网络软件 43
2.2　IP地址 44
2.2.1　IP地址基本知识 44
2.2.2　IP地址的配置 46
2.3　家庭网络组建 48
2.3.1　添加设备 48
2.3.2　建立有线连接 49
2.3.3　建立无线连接 51
2.3.4　测试连通性 57
2.4　思考题 57
第3章　感知与控制 58
3.1　感知的概念 59
3.1.1　传感器基本知识 59
3.1.2　Packet Tracer支持的传感器 62
3.1.3　认识RFID 65
3.1.4　在PT中实现RFID刷卡开门 65
3.2　控制的含义 75
3.2.1　控制系统的组成 75
3.2.2　在Packet Tracer中实现控制 76
3.3　思考题 81
第4章　程序设计基础 82
4.1　Python简介 83
4.1.1　安装Python解释器 83
4.1.2　Python程序的运行方式 86
4.1.3　Python开发工具 86
4.2　Python基础语法 87
4.2.1　Python代码格式 87
4.2.2　标识符与关键字 87
4.2.3　变量和数据类型 88
4.2.4　运算符 89
4.2.5　函数 92
4.2.6　流程控制 94
4.2.7　模块 98
4.3　Python编程案例 99
4.3.1　安装程序设计环境 99
4.3.2　实现简单的输入和输出 105
4.3.3　实现简单的流程控制 105
4.4　JavaScript 简介 107
4.4.1　JavaScript的引入 108
4.4.2　JavaScript主要术语 109
4.5　实现简单的程序设计 120
4.5.1　安装程序设计环境 120
4.5.2　实现简单的输入和输出 122
4.5.3　实现简单的流程控制 123
4.6　Packet Tracer编程入门 124
4.6.1　Packet Tracer支持的可编程中央
　　　控制部件 124
4.6.2　PT编程实例一（JavaScript） 127
4.6.3　PT编程实例二（Python） 131
4.6.4　PT编程实现小车远程控制 136
4.7　思考题 143
第5章　硬件连接基础 144
5.1　电路基础 145
5.1.1　电路的有关术语 145
5.1.2　电路 146
5.1.3　电路搭建所需材料 147
5.2　智能化技术实验套件 150
5.2.1　实现简单输出 152
5.2.2　使用I/O接口 154
5.2.3　连接Wi-Fi 154
5.3　用Packet Tracer连接外部硬件 155
5.4　思考题 157
第6章　简单的智能化系统设计 158
6.1　发现可以改进的元素 159
6.2　智能化系统设计的步骤 159
6.2.1　需求分析 160
6.2.2　系统设计 161
6.3　智能控制系统需求分析 163
6.4　空气质量检测系统设计 164
6.5　天气监测系统设计 173
6.5.1　利用家庭网关控制的系统设计 173
6.5.2　从传感器获得数据的系统设计 179
6.5.3　从天气预报获得数据的系统设计 187
6.6　思考题 202
第7章　智能化技术的发展 203
7.1　万物互联 204
7.1.1　万物互联的概念 204
7.1.2　万物互联的四大支柱 204
7.1.3　万物互联的三大通信关系 206
7.1.4　万物互联的架构和关键技术 207
7.1.5　万物互联与5G 208
7.2　云计算 209
7.2.1　云的建立 209
7.2.2　云计算的关键技术 211
7.2.3　云计算的应用领域 213
7.3　大数据 214
7.3.1　数据的类型和单位 214
7.3.2　大数据处理的关键技术 215
7.3.3　大数据在我国的发展 218
7.4　人工智能 219
7.4.1　人工智能的发展历程 219
7.4.2　人工智能发展面临的难题 220
7.4.3　人工智能的产业趋势 221
7.4.4　人工智能的前沿应用 222
7.5　虚拟现实 223
7.5.1　什么是虚拟现实 223
7.5.2　虚拟现实的未来发展 223
7.6　思考题 224
参考文献 225

1. 民航客舱服务实用英语教程 [主编 田静 徐亚玲]
2. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
3. 大学信息技术 [曾翰颖 编著]
4. 创新创业训练实践教程 [主编 王日华 陈武 黄喆诚]
5. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
6. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
7. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
8. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
9. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
10. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
11. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
12. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
13. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
14. 人工智能技术导论 [主编 刘军 赵守凯 林海]
15. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
16. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
17. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
18. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
19. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
20. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
21. 人工智能技术与机器人 [主编　邵克勇]
22. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
23. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
24. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
25. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
26. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]
27. 信号与系统（第二版） [主编 张宇]
28. 信息技术基础 [主编 唐倩 邵锐]
29. 混合式课堂教学改革与实践—微动教学法 [石铁峰 石家羽 著]
30. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]