的重视，工厂、实验室排放的有毒有害物质如果不能及时发现并加以整治，将会对江、河、 湖、泊的生态造成极大的危害。

另一方面，由于物联网概念进入人们的生活，将身边的物品，最常见的如家用电器实现 接入网络，进行信息交换和通信，那将会对人们的生活产生巨大影响，给人们带来巨大的便 捷。

1。4 本论文主要研究内容文献综述

本文首先对机器鱼的研究背景与现状，以及机器鱼研究的发展历程进行了大致的介绍。 接着探析了城市水污染，港口油污等问题对人类生活以及自然的影响与危害，表明了水上可 控机器鱼的研究意义。介绍了物联网的基本理论与关键技术，无线通信与移动通信，物联网 中无线通信网络的应用以及 Wi-Fi 技术的工作原理和特点。

然后介绍了本实验的软硬件开发环境，提出了基于 Arduino 与 Wi-Fi 模块 ESP8266-01 交 互的软硬件平台的搭建和具体的代码实现，设计了驱动直流电机的实现方案并进行了实验验 证。最后分析了实验中出现的具体问题以及对实验的反思。

2 物联网与无线通信概述

本章介绍了无线通信与移动通信的特点，无线通信由于其信道是无线的缺陷，简要阐述 了物联网概念和结构，以及 Wi-Fi 技术原理和工作特点。

2。1 无线通信与移动通信主要特点

通信意为信息传递，所谓“传递”，可以认为是一种信息传输的过程或方法。从一地向 另一地传递和交换信息，实现信息传递所需要的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系 统。基于点对点之间的通信系统的一般模型如图 2。1。1 所示。

无线通信与移动通信，由于其信道是无线的，甚至是不可以选择的，属于随机变参信道， 因此与其他通信方式相比，具有以下主要特点：

（1）传播环境十分恶劣。移动台经常运动于建筑物和障碍物之间，其接收信号由直射波、 反射波或散射波等多条路径合成的。由于多径传播造成瑞利衰落，使接收场强的振幅和相位 快速变化，通常信号电平衰落深度可达 20~40dB，衰落速率与运动速度和工作频率有关。

（2）多普勒频移产生调频噪声。由于移动台在运动，接收到的信号有附加的频率变化， 即存在多普勒频移效应。

（3）受噪声和多种干扰的影响。另外，移动通信网是多信道，多无线电台同时工作的通 信系统，当移动台工作时，往往受到来自其他电台的干扰。因此，抗干扰措施在移动通信系 统设计中至关重要。

（4）对设备的要求更为严苛。一方面要求设备体积小、轻便、省电、操作简单和便于携 带；另一方面由于移动台的位置不断变动，因此接收机和发射机之间的距离也不断改变，使 得接收电平变化较大，故要求接收设备要有大的动态范围[21]。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

（5）通信系统复杂。由于移动台在整个移动通信区域自由地运动，为了能够进行可靠而 有效的通信，移动通信网必须具备很强的管理和控制功能，如位置登记、越区切换、信道分 配、通信的计费、鉴权以及漫游控制等。

（6）通信容量有限。在移动通信中，用户数和可利用的信道数之间的矛盾尤其突出。为 此，一方面，要开辟和开发新的频段；另一方面，应该采用多种有效利用频率的技术（如窄 带化、缩小频带间隔、信道重复利用等）。此外，有限频谱的合理分配和严格管理是有效利 用频率资源的前提。

随着物联网技术的发展，无线通信和移动通信技术将获得更为广阔的应用空间。图 2。1。2