前言

物联网、智能硬件和大数据技术给社会带来了巨大的冲击，个性化、定制化和智能化的硬件设备成为未来的发展趋势。中国制造2025计划、德国的工业4.0、美国的工业互联网，都是将人、数据和机器连接起来，其本质是工业的深度信息化，为未来智能社会的发展提供制造技术基础。

在“大众创业、万众创新”的时代背景下，人才的培养方法和模式也应该满足当前的时代需求。依据当今信息社会的发展趋势，结合Arduino开源硬件的发展及智能硬件的发展要求，采取激励创新的工程教育方法，培养可以适应未来工业4.0发展的人才就显得相当重要。因此，笔者试图探索基于创新工程教育的基本方法，并将其提炼为适合我国国情、具有自身特色的创新实践教材。本书对实际教学中应用智能硬件的创新工程教学经验进行总结，包括具体的创新方法和开发案例，希望对教育教学及工业界有所帮助，起到抛砖引玉的作用。

本书内容和素材主要来源于笔者所在学校近几年承担的教育部和北京市的教育、教学改革项目和成果，也是北京邮电大学信息工程专业的同学们创新实践的设计成果。本书系统地介绍了如何利用Arduino开发平台进行产品开发，包括相关的设计、实现与产品应用，主要内容包括Arduino设计基础及项目开发案例，涉及智能控制类开发案例、生活便捷类开发案例、物联网开发案例、人机交互类开发案例及其他创意类开发案例。

本书由教育部产学合作协同育人项目，谷歌信息技术（中国）有限公司资助。本书的编写也得到了教育部电子信息类专业教学指导委员会、信息工程专业国家第一类特色专业建设项目、信息工程专业国家第二类特色专业建设项目、教育部CDIO工程教育模式研究与实践项目、教育部本科教学质量工程项目、信息工程专业北京市特色专业建设、北京市教育教学改革项目以及北京邮电大学教育教学改革项目（2018JC01）的大力支持，在此一并表示感谢！

感谢李和禹、陈河泉、陈向梅、张国利、李昕烨、张秋彤参与本书部分内容的编写。同时，感谢林家儒教授的鼎力支持和悉心指导，感谢郑铖、谭扬、黄旭新、顾铁玥、高凡石、陈佳丰等研究生的大力协助，感谢北京邮电大学信息工程专业所有同学，感谢父母妻儿在精神上给予的支持与鼓励，才使得本书得以问世！

由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，衷心地希望各位读者多提宝贵意见及具体的整改措施，以便作者进一步修改和完善。欢迎广大读者加入开源硬件学习QQ群605892846，以便获取本书配套资源，进行学习交流。

李永华

于北京邮电大学