物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee

物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

廖建尚 著
圖書標籤:
  • 物聯網
  • ZigBee
  • CC2530
  • 嵌入式係統
  • 無綫通信
  • 平颱開發
  • 應用開發
  • 傳感器網絡
  • 智能傢居
  • 無綫傳感器網絡
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121298165
版次:1
商品編碼:12033410
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-08-01
用紙:膠版紙
頁數:352
字數:560000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

本書是一本由淺入深對物聯網係統進行開發的書籍,全書采用任務式開發的學習方法,共積纍瞭近50生動有趣、貼近生活的案例,每個案例均有完整的開發過程,分彆是明確的學習目標、清晰的環境開發要求、深入淺齣的原理學習、詳細的開發內容和完整的開發步驟,最後得齣任務結論,引導讀者一步一步輕鬆完成理論學習,並將理論學習用於開發實踐進行驗證,避免的枯燥的理論學習,強調理論與實踐的有機結閤,全書配套瞭相應的源代碼,在書本源代碼的基礎可以進行快速二次開發。本書由淺入深地講述物聯網係統的開發,采用任務式開發的方法,通過大量生動有趣、貼近生活的案例來講述物聯網係統的開發。每個案例均有完整的開發過程,包括學習目標、開發環境、原理學習、開發內容和開發步驟,最後得齣任務結論,引導讀者輕鬆完成理論學習並用於實踐進行驗證,避免枯燥的理論學習,強調理論與實踐的結閤。該書按照知識點分類,分為入門篇、基礎開發篇和雲平颱開發篇,將嵌入式係統的開發技術、處理器基本接口驅動、傳感器驅動、無綫射頻技術、Android移動互聯網開發和雲平颱用一種通信協議結閤在一起,實現瞭強大的物聯網數據采集、傳輸和處理,能適用在多個行業的應用。

作者簡介

廖建尚,男,副教授,畢業於廣東工業大學通信與信息係統專業,碩士,先任職於廣東交通職業技術學院。長期從事物聯網技術的開發和教學工作。

目錄

第1篇 入門篇
第1章 物聯網開發硬件與軟件 3
1.1 任務1:認識物聯網 3
1.1.1 物聯網 3
1.1.2 國外物聯網 4
1.1.3 國內物聯網 5
1.1.4 物聯網重點領域 6
1.1.5 國外物聯網發展重點方嚮和機遇 7
1.2 任務2:認識物聯網開發硬件 8
1.2.1 物聯網開發硬件――TI CC2530處理器 8
1.2.2 CC2530無綫節點 9
1.2.3 跳綫設置及硬件連接 9
1.2.4 CC2530無綫節點硬件資源 11
第2章 物聯網開發環境搭建 15
2.1 任務3:物聯網開發環境搭建 15
2.1.1 學習目標 15
2.1.2 開發環境 15
2.1.3 原理學習 15
2.1.4 開發步驟 15
2.2 任務4:創建第一個IAR應用程序 18
2.2.1 創建工程 18
2.2.2 工程設置 22
2.2.3 IAR程序的下載與調試 25
2.2.4 下載hex文件 29
第2篇 基礎開發篇
第3章 CC2530外圍接口項目開發 35
3.1 任務5:LED控製 35
3.1.1 學習目標 35
3.1.2 開發環境 35
3.1.3 原理學習 35
3.1.4 開發內容 37
3.1.5 開發步驟 38
3.2 任務6:外部中斷 38
3.2.1 學習目標 38
3.2.2 開發環境 39
3.2.3 原理學習 39
3.2.4 開發內容 40
3.2.5 開發步驟 41
3.3 任務7:定時器 42
3.3.1 學習目標 42
3.3.2 開發環境 42
3.3.3 原理學習 42
3.3.4 開發內容 44
3.3.5 開發步驟 45
3.4 任務8:串口 45
3.4.1 學習目標 45
3.4.2 開發環境 46
3.4.3 原理學習 46
3.4.4 開發內容 48
3.4.5 開發步驟 50
3.5 任務9:ADC采集 51
3.5.1 學習目標 51
3.5.2 開發環境 51
3.5.3 原理學習 51
3.5.4 開發內容 52
3.5.5 開發步驟 53
3.6 任務10:休眠與喚醒 54
3.6.1 學習目標 54
3.6.2 開發環境 55
3.6.3 原理學習 55
3.6.4 開發內容 55
3.6.5 開發步驟 58
3.7 任務11:看門狗 58
3.7.1 學習目標 58
3.7.2 開發環境 58
3.7.3 原理學習 59
3.7.4 開發內容 59
3.7.5 開發步驟 60
3.8 任務12:DMA 61
3.8.1 學習目標 61
3.8.2 開發環境 61
3.8.3 原理學習 61
3.8.4 開發內容 61
3.8.5 開發步驟 64
第4章 傳感器開發項目 65
4.1 任務13:光敏傳感器 65
4.1.1 學習目標 65
4.1.2 開發環境 65
4.1.3 原理學習 65
4.1.4 開發內容 65
4.1.5 開發步驟 67
4.1.6 任務結論 67
4.2 任務14:溫/濕度傳感器 67
4.2.1 學習目標 67
4.2.2 開發環境 67
4.2.3 原理學習 67
4.2.4 開發內容 69
4.2.5 開發步驟 71
4.2.6 任務結論 71
4.3 任務15:雨滴/凝露傳感器 71
4.3.1 學習目標 71
4.3.2 開發環境 72
4.3.3 原理學習 72
4.3.4 開發內容 72
4.3.5 開發步驟 73
4.3.6 任務結論 74
4.4 任務16:火焰傳感器 74
4.4.1 學習目標 74
4.4.2 開發環境 74
4.4.3 原理學習 74
4.4.4 開發內容 75
4.4.5 開發步驟 76
4.4.6 任務結論 76
4.5 任務17:繼電器傳感器 76
4.5.1 學習目標 76
4.5.2 開發環境 77
4.5.3 原理學習 77
4.5.4 開發內容 78
4.5.5 開發步驟 79
4.5.6 任務結論 79
4.6 任務18:霍爾傳感器 79
4.6.1 學習目標 79
4.6.2 開發環境 79
4.6.3 原理學習 80
4.6.4 開發內容 81
4.6.5 開發步驟 81
4.6.6 任務結論 82
4.7 任務19:超聲波測距傳感器 82
4.7.1 學習目標 82
4.7.2 開發環境 82
4.7.3 原理學習 82
4.7.4 開發內容 83
4.7.5 開發步驟 85
4.7.6 任務結論 85
4.8 任務20:人體紅外傳感器 85
4.8.1 學習目標 85
4.8.2 開發環境 85
4.8.3 原理學習 85
4.8.4 開發內容 86
4.8.5 開發步驟 87
4.8.6 任務結論 88
4.9 任務21:可燃氣體/煙霧傳感器 88
4.9.1 學習目標 88
4.9.2 開發環境 88
4.9.3 原理學習 88
4.9.4 開發內容 89
4.9.5 開發步驟 90
4.9.6 任務結論 91
4.10 任務22:空氣質量傳感器 91
4.10.1 學習目標 91
4.10.2 開發環境 91
4.10.3 原理學習 91
4.10.4 開發內容 92
4.10.5 開發步驟 92
4.10.6 任務結論 92
4.11 任務23:三軸傳感器 93
4.11.1 學習目標 93
4.11.2 開發環境 93
4.11.3 原理學習 93
4.11.4 開發內容 95
4.11.5 開發步驟 99
4.11.6 任務結論 99
4.12 任務24:壓力傳感器 99
4.12.1 學習目標 99
4.12.2 開發環境 99
4.12.3 原理學習 100
4.12.4 開發內容 102
4.12.5 開發步驟 105
4.12.6 任務結論 105
4.13 任務25:RFID讀寫 105
4.13.1 學習目標 105
4.13.2 開發環境 105
4.13.3 原理學習 105
4.13.4 開發內容 109
4.13.5 開發步驟 117
4.13.6 任務結論 117
第5章 無綫射頻開發項目 119
5.1 任務26:點對點通信 119
5.1.1 學習目標 119
5.1.2 開發環境 119
5.1.3 原理學習 119
5.1.4 開發內容 119
5.1.5 開發步驟 122
5.1.6 任務結論 123
5.2 任務27:廣播通信 123
5.2.1 學習目標 123
5.2.2 開發環境 123
5.2.3 原理學習 123
5.2.4 開發內容 123
5.2.5 開發步驟 126
5.2.6 任務結論 127
5.3 任務28:信道監聽 127
5.3.1 學習目標 127
5.3.2 開發環境 127
5.3.3 原理學習 127
5.3.4 開發內容 128
5.3.5 開發步驟 130
5.3.6 任務結論 131
5.4 任務29:無綫控製 131
5.4.1 學習目標 131
5.4.2 開發環境 131
5.4.3 原理學習 132
5.4.4 開發內容 132
5.4.5 開發步驟 134
5.4.6 任務結論 135
第6章 ZStack協議棧開發 137
6.1 任務30:認識ZStack協議棧 137
6.1.1 ZStack的安裝 137
6.1.2 ZStack的結構 138
6.1.3 設備的選擇 140
6.1.4 定位編譯選項 141
6.1.5 ZStack中的尋址 142
6.1.6 ZStack中的路由 144
6.1.7 OSAL調度管理 144
6.1.8 ZStack的串口通信 145
6.1.9 配置信道 146
6.2 任務31:ZStack協議棧工程解析 147
6.2.1 學習目標 147
6.2.2 開發環境 147
6.2.3 原理學習 147
6.3 任務32:多點自組織組網 161
6.3.1 學習目標 161
6.3.2 預備知識 161
6.3.3 開發環境 161
6.3.4 原理學習 161
6.3.5 開發內容 163
6.3.6 開發步驟 166
6.3.7 任務結論 168
6.4 任務33:信息廣播/組播 168
6.4.1 學習目標 168
6.4.2 預備知識 168
6.4.3 開發環境 168
6.4.4 原理學習 168
6.4.5 開發內容 169
6.4.6 開發步驟 172
6.4.7 任務結論 173
6.5 任務34:網絡拓撲―星狀網 174
6.5.1 學習目標 174
6.5.2 預備知識 174
6.5.3 開發環境 174
6.5.4 原理學習 174
6.5.5 開發內容 174
6.5.6 開發步驟 178
6.5.7 任務結論 178
6.6 任務35:網絡拓撲―樹狀網 179
6.6.1 學習目標 179
6.6.2 預備知識 179
6.6.3 開發環境 179
6.6.4 原理學習 179
6.6.5 開發內容 179
6.6.6 開發步驟 182
6.6.7 任務結論 183
6.7 任務36:ZigBee串口應用 183
6.7.1 學習目標 183
6.7.2 預備知識 184
6.7.3 開發環境 184
6.7.4 原理學習 184
6.7.5 開發內容 184
6.7.6 開發步驟 186
6.7.7 任務結論 187
6.8 任務37:ZigBee協議分析 187
6.8.1 學習目標 187
6.8.2 預備知識 187
6.8.3 開發環境 187
6.8.4 原理學習 188
6.8.5 開發內容 189
6.8.6 開發步驟 191
6.8.7 任務結論 192
6.9 任務38:ZigBee綁定 193
6.9.1 學習目標 193
6.9.2 預備知識 193
6.9.3 開發環境 193
6.9.4 原理學習 193
6.9.5 開發內容 194
6.9.6 開發步驟 196
6.9.7 任務結論 197
第7章 物聯網開發綜閤項目 199
7.1 任務39:物聯網平颱控製操作 200
7.1.1 準備開發環境 200
7.1.2 啓動程序 200
7.1.3 搜索網絡 201
7.1.4 傳感器節點操作 202
7.2 任務40:智能網關程序 204
7.2.1 智能網關程序框架 204
7.2.2 智能網關服務程序解析 205
7.3 任務41:節點間通信協議 212
7.3.1 應用層通信協議解析 212
7.3.2 串口通信協議解析 214
7.3.3 協議棧通信協議解析 217
7.4 任務42:Android控製程序 218
7.4.1 Android用戶控製程序框架 218
7.4.2 導入Android用戶控製程序 226
7.5 任務43:ZigBee節點控製程序 228
7.5.1 節點工程介紹 229
7.5.2 傳感器介紹 230
7.5.3 傳感器底層代碼解析 231
7.6 任務44:添加自定義傳感器節點 239
7.6.1 定義節點間通信協議 239
7.6.2 編寫傳感器節點程序 239
7.6.3 編寫Android界麵控製程序 244
第3篇 雲平颱開發篇
第8章 雲平颱項目開發 253
8.1 任務45:智雲物聯開發基礎 254
8.1.1 智雲物聯平颱介紹 254
8.1.2 智雲物聯基本框架和常用硬件 254
8.1.3 智雲物聯案例 255
8.1.4 開發前準備工作 256
8.2 任務46:智雲平颱基本使用 256
8.2.1 學習目標 256
8.2.2 開發環境 256
8.2.3 原理學習 256
8.2.4 開發內容 257
8.2.5 開發步驟 262
8.2.6 任務結論 267
8.3 任務47:通信協議 267
8.3.1 學習目標 267
8.3.2 開發環境 267
8.3.3 原理學習 267
8.3.4 開發內容 272
8.3.5 開發步驟 273
8.3.6 任務結論 275
8.4 任務48:智雲硬件驅動開發 275
8.4.1 學習目標 275
8.4.2 開發環境 276
8.4.3 原理學習 276
8.4.4 開發內容 277
8.4.5 開發步驟 288
8.4.6 任務結論 290
8.5 任務49:智雲Android應用接口 290
8.5.1 學習目標 290
8.5.2 開發環境 290
8.5.3 原理學習 290
8.5.4 開發內容 296
8.5.5 開發步驟 313
8.5.6 任務結論 314
8.6 任務50:智雲開發調試工具 314
8.6.1 學習目標 314
8.6.2 開發環境 314
8.6.3 原理學習 314
8.6.4 開發內容 315
8.6.5 開發步驟 318
8.6.6 任務結論 320
8.7 任務51:雲平颱應用 320
8.7.1 學習目標 320
8.7.2 開發環境 320
8.7.3 原理學習 320
8.7.4 開發內容 321
8.7.5 開發步驟 327
8.7.6 任務結論 328
附錄A 無綫節點讀取IEEE地址 329
附錄B 認識常用的傳感器 331
參考文獻 333

前言/序言

物聯網和雲計算已經慢慢逐漸改變瞭社會的生産方式,以及人們的工作、生活和娛樂方式。物聯網在智能農業、智能傢居、智能電力、智能交通、智能電網、智能安防、智能物流等方麵得到瞭廣泛的應用,並逐步改變著這些産業的結構。

物聯網係統涉及的技術很多,對於從事物聯網係統開發的工程師來說,需要對軟/硬件有一定的理解,因此,一個有誌於從事物聯網係統開發的人,必須掌握處理器外圍接口的驅動開發技術、相應傳感器的驅動開發技術,能開發應用程序和移動端程序。本書以CC2530微處理器為硬件平颱,詳細講解傳感器驅動、無綫射頻技術、Android移動互聯網開發和雲平颱,理論知識點清晰,實踐案例豐富,循序漸進地引導讀者掌握物聯網係統開發的各種技術。

本書由淺入深地講述物聯網係統的開發,采用任務式開發的方法,通過大量生動有趣、貼近生活的案例來講述物聯網係統的開發。每個案例均有完整的開發過程,包括學習目標、開發環境、原理學習、開發內容和開發步驟,最後得齣任務結論,引導讀者輕鬆完成理論學習並用於實踐進行驗證,避免枯燥的理論學習,強調理論與實踐的結閤。

書中每個案例均有完整的開發代碼,所有的實例都已經在TI公司的CC2530微處理器和智雲平颱進行瞭驗證,在源代碼的基礎可以進行快速二次開發,能輕鬆地將其轉化為各種比賽的案例或者科研工作人員進行科研項目開發等。

本書結構

本書按照知識點分類,分為入門篇、基礎開發篇和雲平颱開發篇。

第1篇是入門篇,共2章。

第1章介紹物聯網的基本概念,以及本書開發使用的硬件平颱CC2530。

第2章介紹物聯網開發的軟件環境搭建,從創建第一個IAR應用程序入手,介紹如何用IAR建立工程,如何編譯和調試。

第2篇是基礎開發篇,共5章。

第3章是CC2530外圍接口電路驅動開發,涉及本書中案例有LED控製、外部中斷、定時器/計數器、串口、A/D轉換、休眠與喚醒、看門狗、DMA控製,引導讀者掌握CC2530外圍接口電路驅動開發等。

第4章是傳感器開發項目,在CC2530的基礎上完成各種傳感器的原理學習與開發,包括光敏傳感器、溫濕度傳感器、雨滴/凝露傳感器、火焰傳感器、繼電器、霍爾傳感器、超聲波測距離傳感器、人體紅外傳感器、可燃氣體/煙霧傳感器、空氣質量傳感器、三軸傳感器、壓力傳感器和RFID讀寫等,選用的傳感器均是目前在每個行業應用廣泛的器件。

第5章介紹無綫射頻開發項目,包括點對點通信、廣播通信、信道監聽和無綫控製,闡述瞭ZigBee無綫技術的三種主要通信方式和開發方法。

第6章主要介紹Stack協議棧的開發,包括認識Zstack協議棧、Zstack協議棧工程解析、多點自組織組網、信息廣播/組播、星狀網、樹狀網、ZigBee串口應用、ZigbBee協議分析、ZigBee綁定任務等。

第7章是物聯網開發綜閤項目,首先介紹與物聯網平颱有關的技術,如物聯網平颱控製操作、智能網關程序、節點間通信協議,然後介紹Android控製程序、ZigBee節點控製程序和傳感器節點的添加等,綜閤應用物聯網技術。

第3篇是雲平颱開發篇,共1章。

第8章主要分析雲平颱開發技術,首先介紹智雲物聯平颱的基本使用方法,然後設計瞭一種用於數據傳輸的通信協議和智雲的Android應用接口,最後對雲平颱的綜閤應用和項目發布進行瞭詳細的介紹。

本書特色

(1)任務式開發:拋去傳統的理論學習方法,通過閤適的案例將理論與實踐結閤起來,使理論學習和開發實踐緊密結閤,帶領讀者快速入門,由淺入深地逐步掌握物聯網係統的開發技術。

(2)物聯網和雲平颱的結閤:在智雲平颱上實現物聯網係統的開發,將嵌入式係統的開發技術、處理器基本接口驅動、傳感器驅動、無綫射頻技術、Android移動互聯網開發和雲平颱用一種通信協議結閤在一起,實現瞭強大的物聯網數據采集、傳輸和處理,適閤在多個行業的應用。

參與本書編寫的人員還有曹成濤、楊誌偉、林曉輝,本書既可作為高等院校相關專業師生的教學參考書,、自學參考書,也可供相關領域的工程技術人員查閱之用,對於物聯網開發愛好者,本書也是一本的深入淺齣的讀物。

感謝中智訊(武漢)科技有限公司在本書編寫的過程中提供的幫助和支持,特彆感謝電子工業齣版社的編輯在本書齣版過程中給予的指導和大力支持。

由於本書涉及的知識麵廣,限於筆者的水平和經驗,疏漏之處在所難免,懇請專傢和讀者批評指正。


作 者

2016年7月



《萬物互聯的未來:嵌入式係統與智能傳感器技術詳解》 內容概述: 本書是一部麵嚮嵌入式係統開發者、物聯網愛好者以及相關領域專業人士的深度技術專著。它係統地介紹瞭構建高效、穩定、安全物聯網(IoT)係統的核心技術與關鍵原理,聚焦於嵌入式硬件平颱的設計、傳感器數據的采集與處理、無綫通信協議的選擇與實現,以及軟件架構的搭建與應用開發。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的物聯網開發知識體係,幫助他們掌握從底層硬件到上層應用的完整開發流程,並能獨立設計、實現和部署各類物聯網解決方案。 第一篇:嵌入式係統基礎與硬件選型 本篇將深入剖析嵌入式係統的概念、架構與工作原理,為讀者打下堅實的理論基礎。 第一章:嵌入式係統概覽 1.1 什麼是嵌入式係統? 定義、特點(專用性、實時性、可靠性、功耗等)。 與通用計算機係統的區彆與聯係。 嵌入式係統在現代社會中的重要性與應用領域(工業控製、消費電子、醫療設備、汽車電子、智能傢居等)。 1.2 嵌入式係統的組成 1.2.1 微處理器/微控製器(MCU) CPU核心、存儲器、外設接口的構成。 ARM、MIPS、RISC-V等主流架構簡介。 指令集、流水綫、中斷等基本概念。 1.2.2 存儲器 RAM(SRAM、DRAM)與ROM(Flash、EEPROM)的作用與區彆。 存儲器組織與尋址。 1.2.3 外設接口 GPIO(通用輸入輸齣)的原理與應用。 串行通信接口(UART、SPI、I2C)的工作原理與數據傳輸方式。 並行通信接口。 定時器/計數器。 ADC(模數轉換器)與DAC(數模轉換器)的作用。 1.2.4 軟件 嵌入式操作係統(RTOS)的作用與優勢(如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS-III等)。 裸機開發與操作係統開發對比。 設備驅動程序。 應用程序。 1.3 嵌入式硬件選型考量 1.3.1 性能需求分析 計算能力、存儲容量、功耗限製。 1.3.2 通信接口需求 有綫通信(Ethernet、CAN)與無綫通信(Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、LoRa)的適用場景。 I/O口的數量與類型。 1.3.3 功耗管理 低功耗模式、喚醒機製。 電池供電係統的設計考量。 1.3.4 成本與可用性 芯片價格、開發工具成本、供應鏈穩定性。 1.3.5 可靠性與穩定性 工作溫度範圍、抗乾擾能力。 1.3.6 開發生態與社區支持 IDE、調試器、開發闆、參考設計、技術文檔、社區活躍度。 1.3.7 典型嵌入式處理器選型舉例 STM32係列(ARM Cortex-M)。 ESP32係列(Wi-Fi & Bluetooth)。 NXP LPC係列。 RISC-V係列處理器。 第二章:傳感器技術與數據采集 2.1 傳感器原理與分類 2.1.1 物理量傳感器 溫度傳感器(熱敏電阻、熱電偶、DS18B20)。 濕度傳感器(電容式、電阻式)。 壓力傳感器(壓阻式、電容式)。 光照傳感器(光敏電阻、光電二極管)。 加速度計與陀螺儀(MEMS技術)。 磁力計。 聲音傳感器。 2.1.2 化學量傳感器 氣體傳感器(CO、CO2、VOCs)。 pH傳感器。 2.1.3 生物傳感器 心率傳感器、血氧傳感器。 2.1.4 位置傳感器 GPS模塊、超聲波測距傳感器。 2.2 傳感器接口與連接 模擬信號輸齣接口(電壓、電流)。 數字信號輸齣接口(UART、SPI、I2C)。 步進電機控製接口(脈衝、方嚮)。 專用通信協議(如Modbus)。 2.3 模數轉換(ADC) ADC的采樣率、分辨率、量化誤差。 單次轉換、連續轉換模式。 多通道采樣。 2.4 傳感器數據預處理 2.4.1 濾波技術 移動平均濾波、中值濾波、卡爾曼濾波。 去除噪聲與乾擾。 2.4.2 標定與校準 提高測量精度。 零點校準、量程校準。 2.4.3 數據格式轉換 二進製、BCD、ASCII格式。 單位轉換。 2.4.4 數據壓縮 減少傳輸數據量。 第二篇:無綫通信協議與網絡構建 本篇將深入探討支撐物聯網互聯互通的關鍵無綫通信技術。 第三章:低功耗廣域網(LPWAN)技術 3.1 LPWAN技術概述 特點:低功耗、遠距離、低數據速率。 應用場景:智能抄錶、環境監測、資産追蹤、智慧農業。 3.2 LoRa與LoRaWAN 3.2.1 LoRa技術原理 Chirp Spread Spectrum(CSS)調製技術。 傳輸距離與數據速率的權衡。 Sub-GHz頻段的優勢。 3.2.2 LoRaWAN協議棧 終端節點(End-device)、網關(Gateway)、網絡服務器(Network Server)、應用服務器(Application Server)的架構。 MAC層協議:ADR(自適應數據速率)、Duty Cycle(占空比)。 安全機製(AES加密)。 通信模式(Class A, Class B, Class C)。 3.2.3 LoRaWAN網絡部署 公有網絡與私有網絡。 網關選型與部署策略。 3.3 NB-IoT與eMTC 3.3.1 NB-IoT(窄帶物聯網) 基於蜂窩網絡的低功耗技術。 運營商網絡接入。 特點:覆蓋範圍廣、穿透力強、功耗低。 應用:智能電錶、智能水錶、路燈監測。 3.3.2 eMTC(增強型機器類型通信) 比NB-IoT數據速率更高。 適閤對數據吞吐量有一定要求的場景。 應用:智能POS機、資産追蹤。 第四章:短距離無綫通信技術 4.1 藍牙(Bluetooth)與低功耗藍牙(BLE) 4.1.1 藍牙技術簡介 2.4GHz頻段。 經典藍牙(BR/EDR)與低功耗藍牙(BLE)的區彆。 4.1.2 BLE核心概念 GAP(通用訪問配置文件):廣播、掃描、連接。 GATT(通用屬性配置文件):服務(Service)、特性(Characteristic)。 外設(Peripheral)與中心(Central)。 數據包結構。 4.1.3 BLE應用場景 可穿戴設備、智能傢居、Beacon、醫療健康。 4.1.4 BLE Mesh網絡 分布式網絡架構,無需中心節點。 支持大規模設備組網。 4.2 Wi-Fi 4.2.1 Wi-Fi技術原理 IEEE 802.11標準。 2.4GHz與5GHz頻段。 SSID、密碼、AP。 4.2.2 Wi-Fi在物聯網中的應用 高數據速率需求、本地網絡連接。 智能傢電、傢庭監控。 4.2.3 Wi-Fi功耗優化 省電模式、Deep Sleep。 4.3 NFC(近場通信) 4.3.1 NFC技術原理 短距離(幾厘米)無綫通信。 無源與有源模式。 4.3.2 NFC應用場景 移動支付、門禁控製、數據交換、標簽讀寫。 第五章:物聯網通信協議棧 5.1 TCP/IP協議棧 5.1.1 TCP/IP模型 應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。 5.1.2 HTTP/HTTPS Web服務的基礎。 RESTful API設計。 5.1.3 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 輕量級的發布/訂閱消息協議。 特點:低帶寬、低延遲、高可靠性。 Publisher, Subscriber, Broker, Topic。 QoS(服務質量)等級。 MQTT在物聯網中的廣泛應用。 5.1.4 CoAP(Constrained Application Protocol) 專為受限設備設計的RESTful協議。 UDP傳輸,輕量級。 5.2 RESTful API設計 5.2.1 REST(Representational State Transfer)原則 客戶端-服務器、無狀態、可緩存、統一接口、分層係統。 5.2.2 HTTP方法(GET, POST, PUT, DELETE) 5.2.3 資源標識(URI) 5.2.4 數據格式(JSON, XML) 5.3 物聯網平颱通信模式 設備-雲端(Device-to-Cloud)。 雲端-設備(Cloud-to-Device)。 設備-設備(Device-to-Device)。 第三篇:嵌入式軟件開發與應用實現 本篇將聚焦於嵌入式係統的軟件開發流程、操作係統應用及實際物聯網解決方案的構建。 第六章:嵌入式軟件開發環境與工具 6.1 集成開發環境(IDE) Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, VS Code with PlatformIO。 代碼編輯、編譯、鏈接、調試功能。 6.2 編譯器與調試器 GCC for ARM, Clang。 JTAG/SWD調試接口。 仿真器與在綫調試器。 6.3 版本控製係統 Git的基本使用與工作流程。 代碼管理與協作。 6.4 交叉編譯 在主機上編譯目標闆代碼。 6.5 固件更新(OTA - Over-the-Air) 安全可靠的固件更新機製。 bootloader的作用。 第七章:嵌入式操作係統(RTOS)應用 7.1 RTOS核心概念 7.1.1 任務(Task)/綫程(Thread) 任務的創建、調度、狀態。 優先級、時間片輪轉。 7.1.2 任務間通信(IPC - Inter-Process Communication) 消息隊列(Message Queue)。 信號量(Semaphore)。 互斥鎖(Mutex)。 事件標誌組(Event Flag Group)。 7.1.3 中斷處理 中斷嚮量錶、中斷服務程序(ISR)。 中斷與任務的交互。 7.1.4 內存管理 靜態分配、動態分配。 內存池。 7.2 典型RTOS介紹與應用 7.2.1 FreeRTOS 廣泛應用的開源RTOS。 主要API講解。 在傳感器數據采集與處理中的應用。 7.2.2 RT-Thread 國産開源RTOS,生態豐富。 組件化設計。 7.2.3 μC/OS-III 商用RTOS,可靠性高。 7.3 裸機開發與RTOS的比較 優劣勢分析。 何時選擇哪種開發方式。 第八章:物聯網雲平颱與數據分析 8.1 物聯網雲平颱概述 功能:設備連接管理、消息路由、數據存儲、數據分析、應用開發。 主流雲平颱介紹:AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT Platform, ThingsBoard, EMQ X。 8.2 設備接入與認證 安全連接機製。 設備標識與密鑰管理。 8.3 數據存儲與管理 時序數據庫、關係型數據庫、NoSQL數據庫。 數據生命周期管理。 8.4 數據可視化與儀錶盤 實時數據展示。 曆史數據查詢。 告警與通知。 8.5 數據分析與處理 數據清洗、轉換、聚閤。 機器學習與AI集成。 事件驅動的應用邏輯。 8.6 雲平颱API與SDK 與雲平颱交互的方式。 第九章:物聯網安全 9.1 物聯網安全威脅與挑戰 設備層、網絡層、應用層安全風險。 數據泄露、非法訪問、拒絕服務攻擊。 9.2 安全設計原則 縱深防禦、最小權限原則、安全審計。 9.3 加密技術 TLS/SSL協議。 對稱加密(AES)與非對稱加密(RSA)。 數字簽名。 9.4 認證與授權 設備身份認證。 用戶身份認證。 訪問控製。 9.5 安全固件更新(OTA) 保障固件更新過程的安全性。 9.6 隱私保護 閤規性與用戶隱私。 第十章:實際應用案例與項目實踐 10.1 智能傢居係統 環境監測(溫濕度、空氣質量)。 智能照明控製。 智能門鎖。 語音控製集成。 10.2 智慧農業 土壤墒情監測。 環境參數采集(光照、溫度、濕度)。 遠程灌溉控製。 作物生長數據分析。 10.3 工業物聯網(IIoT) 設備狀態監測與預測性維護。 生産過程優化。 遠程故障診斷。 10.4 智能穿戴與健康監測 心率、血氧、步數監測。 數據上傳與分析。 健康預警。 10.5 項目開發流程指導 需求分析、方案設計、原型開發、測試驗證、部署運維。 敏捷開發方法在物聯網項目中的應用。 結論: 本書全麵而深入地闡述瞭物聯網平颱開發與應用的關鍵技術。通過對嵌入式係統硬件選型、傳感器技術、各類無綫通信協議、物聯網通信協議棧、嵌入式軟件開發、RTOS應用、雲平颱技術以及物聯網安全等方麵的詳細講解,本書旨在為讀者提供一個清晰的學習路徑和實用的技術指南。書中包含的豐富案例分析與項目實踐,將幫助讀者將理論知識轉化為實際能力,成功構建和部署各種創新的物聯網解決方案,共同邁嚮萬物互聯的美好未來。

用戶評價

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我的工作需要我接觸到各種嵌入式設備,並將其連接到互聯網上,實現數據的采集和遠程控製。在這過程中,我曾嘗試過多種無綫通信技術,但始終覺得在低功耗和組網能力方麵存在一些不足。直到我瞭解到ZigBee技術,以及它在智能傢居、工業自動化等領域的廣泛應用,我纔意識到這可能是我一直在尋找的解決方案。而“物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee”這本書的書名,讓我眼前一亮。CC2530作為一款集成瞭ZigBee射頻和微控製器的片上係統,無疑是實現ZigBee應用開發的一個絕佳選擇。我非常期待這本書能夠從實際齣發,詳細介紹如何利用CC2530進行物聯網平颱的搭建,包括硬件選型、軟件開發、網絡配置等各個環節。我尤其看重書中的“應用”部分,希望能夠看到一些具體的、貼近實際需求的案例,例如如何搭建一個智能照明係統,或者如何實現一個環境監測平颱,通過這些案例,我能夠更直觀地理解物聯網技術在現實世界中的價值,並從中獲得寶貴的實踐經驗。

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作為一個對物聯網技術抱有濃厚興趣的學習者,我一直在尋找能夠係統性地學習物聯網開發知識的途徑。市麵上充斥著大量關於物聯網概念的書籍,但真正能夠深入到底層技術,並且提供實操指導的卻不多。因此,當我看到“物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee”這本書時,我感到非常興奮。CC2530芯片和ZigBee協議是物聯網領域中非常經典和重要的技術組閤,它們在低功耗無綫通信和設備互聯方麵有著卓越的錶現。我期待這本書能夠詳細闡述CC2530芯片的架構和特性,以及如何利用其開發工具鏈進行嵌入式程序的設計和調試。同時,我也希望書中能夠深入講解ZigBee協議棧的各個組成部分,包括其通信模型、網絡拓撲和安全機製,並結閤CC2530平颱,提供清晰的開發流程和實際項目案例,讓我能夠真正掌握物聯網平颱的構建和應用開發技能,為我未來的物聯網學習和實踐打下堅實的基礎。

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這本書的書名一下子就吸引瞭我:“物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee”。我一直對物聯網這個領域充滿瞭好奇,尤其對那些能夠將傳感器、設備連接起來,並形成智能係統的底層技術非常感興趣。CC2530這個芯片名字我雖然不算陌生,但具體它在物聯網開發中扮演著怎樣的角色,又是如何與ZigBee協議協同工作的,我一直沒有一個清晰的認知。看到書名裏直接點明瞭這兩個關鍵技術,我感覺這本書很有可能能夠解開我心中的謎團,讓我從理論走嚮實踐,真正理解物聯網設備是如何被開發齣來的,以及它們是如何在實際場景中發揮作用的。我尤其期待書中能夠詳細講解CC2530的硬件特性,例如它的射頻能力、微控製器內核等,以及如何利用它的開發工具鏈來進行編程。同時,ZigBee作為一種低功耗、低速率的無綫通信協議,在物聯網領域有著廣泛的應用,我希望書中能夠深入剖析ZigBee協議棧的結構,包括網絡層、應用層以及各種配置文件,並結閤CC2530的實踐案例,教我如何構建一個穩定可靠的ZigBee網絡。

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一直以來,我都在尋找一本能夠深入淺齣講解ZigBee協議在實際物聯網開發中應用的圖書。我曾經接觸過一些無綫通信技術,但ZigBee以其低功耗、自組網的特性,在智能設備互聯領域給我留下瞭深刻的印象。然而,在實際的項目開發中,如何有效地利用ZigBee協議,以及選擇閤適的硬件平颱,卻是我一直感到睏惑的地方。當我在書店看到“物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee”這本書時,它的標題立刻吸引瞭我的目光。CC2530芯片作為TI公司推齣的經典ZigBee解決方案,在業內有著很高的知名度和廣泛的應用基礎,我堅信通過學習這本書,我能夠掌握如何將CC2530芯片集成到我的物聯網項目中,並利用ZigBee協議構建一個高效、可靠的無綫通信網絡。我尤其期待書中能夠詳細講解ZigBee協議的各個層次,包括物理層、MAC層、網絡層和應用層,並結閤CC2530的硬件平颱,演示如何實現設備組網、數據傳輸、設備控製等功能,從而為我未來的物聯網項目開發打下堅實的基礎。

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對於我這樣一位初涉物聯網領域的開發者而言,尋找一本既有理論深度又不失實踐指導的書籍是相當不容易的。我之前嘗試閱讀過一些通用的物聯網入門書籍,但往往在具體的硬件實現和協議細節上語焉不詳,導緻我雖然瞭解瞭物聯網的概念,卻無法動手去實現一個簡單的係統。而“物聯網平颱開發及應用:基於CC2530和ZigBee”這個書名,精準地擊中瞭我的痛點。CC2530作為一款經典的ZigBee片上係統,其成熟度和廣泛的應用基礎,意味著通過學習它,我能夠掌握一套行之有效的物聯網開發方法論。我特彆看重的是書中“平颱開發”和“應用”這兩個詞。平颱開發意味著它不隻是教我如何讓一個設備通信,而是如何搭建一個更宏觀的係統,能夠管理和協調多個設備。而“應用”則暗示瞭書中會有實際的案例,能夠讓我看到這些技術是如何解決現實生活中的問題的,例如智能傢居、環境監測等等,這對於激發我的學習興趣和提升我的實操能力至關重要。我期待書中能提供詳細的步驟和代碼示例,讓我能夠一步步跟著做,最終搭建齣屬於自己的物聯網應用。

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很好,一直用,速度快,好評

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很好

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從底層硬件說起,很全麵,常見的傳感器和外設都覆蓋,後麵平颱還是基於智雲來介紹。

評分

一本不錯的書,講解很詳細,學習瞭

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還可以,到貨速度很快

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正版書,紙質可以字跡清晰,實例工程講述由簡入深,五星好評

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挺好的書,剛開始學習,講的挺細

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正品,快捷

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