前言
从三国时期的“木牛流马”到如今热门的“波士顿智能大狗”“小鹏汽车智能机器马”,人造物的智能化是人类造物活动孜孜以求的目标。智能产品的不断涌现,推动着人类社会生活迈入智慧化时代。

人类社会进入信息时代以来,随着计算机、物联网、大数据、人工智能等相关技术的不断发展,奠定了智慧政府、智慧交通、智慧医疗、智慧零售、智慧社区、智慧建筑、智慧家居等新兴事物出现的技术基础,改变着人们的生活方式。无人驾驶汽车、无人超市等不断出现在人们的生活中。各类智能产品为人们的日常生活提供了方便,提高了人们的生活质量和工作效率。智能产品的设计呈现出两种开发路径: 一是智能技术的产品化,主要体现在物联网、大数据、云计算、边缘计算、机器学习、深度学习、安全监控、自动化控制、计算机技术、精密传感技术、全球定位系统(Global Position System,GPS)定位技术等的综合应用; 二是传统产品的智能化,借势新一代人工智能,赋予传统产品以更高智慧,在智能制造装备、智能生产、智能管理等方面注入强劲生命力和发展动能。

智能产品设计与开发涉及的技术很多,包括微处理器的接口驱动开发技术、传感器的驱动开发技术、智能产品图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)设计技术、无线通信技术和应用开发技术等。本书首先对智能产品的开发和所用技术知识进行了讲述,然后通过智能手环的设计与开发、双水平智能家用呼吸机的设计与开发、智能家庭的案例,对智能产品设计与开发涉及的技术进行了详细的讲解。

本书共分8章。第1章对智能产品进行了概述,包括智能产品的含义、电子产品与智能产品、智能产品举例、智能产品的现状概述、智能产品发展与分析、智能产品发展的重点任务、智能产品开发相关技术、智能家电产品现状、智能家电产品未来发展方向和研究智能家电产品的目的和意义; 第2章讲述了智能产品交互设计,包括智能产品交互设计概述、智能产品交互设计的层次模型、智能产品交互设计的研究内容和结构体系、智能产品交互设计的关键技术、智能产品交互设计的研究热点和智能产品的设计原则与设计流程; 第3章讲述了智能产品的通信技术与应用,包括串行通信基础、RS232C串行通信接口、RS485串行通信接口、蓝牙通信技术、ZigBee无线传感器网络和W601 WiFi MCU芯片及其应用实例; 第4章讲述了人工智能和大数据技术,包括人工智能、智能系统、大数据技术; 第5章讲述了云计算和边缘计算,包括云计算、边缘计算概述、边缘计算的基本结构和特点、边缘计算的基础资源架构技术、边缘计算软件架构、边缘计算应用案例、边缘计算安全与隐私保护和APAX5580/AMAX5580边缘智能控制器; 第6章讲述了智能手环的设计与开发,包括概述、智能手环系统的整体设计及应用原理、智能手环系统硬件设计和智能手环系统软件设计; 第7章讲述了双水平智能家用呼吸机的设计与开发,包括概述、双水平智能家用呼吸机相关理论、微控制器简介和应用、双水平智能家用呼吸机硬件设计、双水平智能家用呼吸机软件设计、测试平台的搭建及测试和微信小程序的界面功能设计; 第8章讲述了物联网技术与智能家庭,包括智能家庭概述、物联网技术、智能家庭整体网络系统设计、智能家庭网络系统技术方案和智能家庭服务云平台设计。

对本书中所引用的参考文献的作者,在此一并表示真诚的感谢。

由于编者水平有限,加上时间仓促,书中错误和不妥之处在所难免,敬请广大读者不吝指正。


编者
2024年1月