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。作者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，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。本书将实际教学中应用智能硬件的工程教学经验进行总结，包括具体的创新方法和开发案例，希望对教育界及工业界有所帮助，起到抛砖引玉的作用。

本书系统地介绍了如何利用Arduino平台进行产品开发，包括相关的设计、实现与产品制作。

本书的内容和素材，主要取自于作者所在的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。北京邮电大学信息工程专业，通过基于CDIO工程教育方法的实施，使同学们的创新产品得到了实现。同学们不但学到了知识，提高了能力，而且为本书提供了第一手素材和资料。本书的主要内容包括六个方面： Arduino项目设计基础、智能控制类开发案例、生活便捷类开发案例、物联网络类开发案例、人机交互类开发案例、其他创意类开发案例。

本书的编写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、教育部本科教学工程项目、信息工程专业北京市特色专业建设、北京邮电大学教学综合改革项目的大力支持，在此表示感谢！

同时，也特别感谢林家儒教授的鼎力支持和悉心指导，感谢谭扬、郑铖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，才使得此书得以问世！

本书是北京市教育科学“十二五”规划重点课题（优先关注），得到了北京市职业教育产教融合专业建设模式研究（ADA15159）资助，特此表示感谢！

本书内容由总到分、先思考后实践，创新思维与实践案例相结合，以符合学习认知规律； 同时，本书附有实际项目的硬件设计图和软件实现代码，供读者动手实践使用。本书可作为信息与通信工程学科的本科生教材，也可以作为智能硬件爱好者的参考用书，还可以为“创客”的需求分析、产品设计、产品实现提供帮助。

由于作者的水平有限，书中不当及错误之处在所难免，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。

李永华

于北京邮电大学

2016年7月