本書(shū)參考傳感網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)1 X職業(yè)技能等級(jí)考試中級(jí)和高級(jí)的考核內(nèi)容,將所涉及到的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成項(xiàng)目案例,由淺入深、全面系統(tǒng)地講解了傳感網(wǎng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)。全書(shū)共7個(gè)項(xiàng)目,包括智能安防系統(tǒng)、生產(chǎn)線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、Stack協(xié)議棧組網(wǎng)開(kāi)發(fā)、Wi-Fi數(shù)據(jù)通信項(xiàng)目、Wi-Fi轉(zhuǎn)發(fā)器項(xiàng)目和礦井安防檢測(cè)項(xiàng)目。 本書(shū)既可以作為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的教材,也可以作為廣大物聯(lián)網(wǎng)愛(ài)好者自學(xué)傳感網(wǎng)的教材,還可以作為傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)者的參考用書(shū)及相關(guān)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)教材。
1.本書(shū)主要針對(duì)高等職業(yè)院校學(xué)生,尤其是升級(jí)以后的高職本科、應(yīng)用本科院校學(xué)生的特點(diǎn),突出素質(zhì)教育,以培養(yǎng)學(xué)生的能力為本位,以提高學(xué)生的就業(yè)技能為導(dǎo)向。
2.全書(shū)內(nèi)容簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯分明、條理清晰,在內(nèi)容和形式上都有創(chuàng)新。
3.教材的編寫(xiě)由淺入深,即使跨專業(yè)升讀本科的學(xué)生也能很快上手。
4.本書(shū)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)案例教學(xué)啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,整體安排了七個(gè)綜合案例,通過(guò)案例教學(xué)做立體化教材。
6.參與本書(shū)編寫(xiě)工作的人員都是長(zhǎng)期從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)課程教學(xué)的一線教師和長(zhǎng)期從事開(kāi)發(fā)的一線工程師,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
易勛,工學(xué)博士,深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)教師,深圳市高層次專業(yè)人才,曾主持國(guó)家自然科學(xué)基金及留學(xué)回國(guó)科研啟動(dòng)基金各1項(xiàng),獲得全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)、湖南省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng),現(xiàn)主要專業(yè)方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),受聘為1 X技能證書(shū)《傳感網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)》中級(jí)/高級(jí)金牌培訓(xùn)講師及考評(píng)員。
項(xiàng)目1 智能安防系統(tǒng)
1.1 應(yīng)用場(chǎng)景介紹
1.2 總線概述
1.3 串行通信的基礎(chǔ)知識(shí)
1.3.1 串行通信介紹
1.3.2 常見(jiàn)的電平信號(hào)及其電氣特性
1.4 RS-485/RS-422/RS-232通信標(biāo)準(zhǔn)
1.5 Modbus通信協(xié)議
1.5.1 Modbus概述
1.5.2 Modbus通信的請(qǐng)求與響應(yīng)
1.5.3 Modbus寄存器
1.5.4 Modbus的串行消息幀格式
1.5.5 Modbus功能碼
1.6 系統(tǒng)設(shè)備選型
1.6.1 M3主控模塊
1.6.2 RS-485收發(fā)器
1.6.3 采集量講解
1.7 系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議分析
1.7.1 RS-485主從機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀
1.7.2 通過(guò)RS-485網(wǎng)絡(luò)上傳到網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)幀
1.8 系統(tǒng)搭建
1.9 完善工程代碼
1.9.1 定義Modbus幀與Modbus協(xié)議管理器的結(jié)構(gòu)體
1.9.2 編寫(xiě)Modbus通信幀解析函數(shù)
1.9.3 編寫(xiě)讀取傳感器數(shù)據(jù)并回復(fù)響應(yīng)幀的函數(shù)
1.10 編譯下載程序
1.10.1 節(jié)點(diǎn)固件下載
1.10.2 節(jié)點(diǎn)配置
1.11 在云平臺(tái)上創(chuàng)建項(xiàng)目
1.11.1 新建項(xiàng)目
1.11.2 添加設(shè)備
1.11.3 配置網(wǎng)關(guān)接入云平臺(tái)
1.11.4 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析
1.12 測(cè)試方案及設(shè)計(jì)
1.12.1 測(cè)試目的
1.12.2 測(cè)試方法
項(xiàng)目2 生產(chǎn)線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.1 應(yīng)用場(chǎng)景介紹
2.2 CAN總線基礎(chǔ)知識(shí)
2.2.1 CAN總線概述
2.2.2 CAN技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
2.2.3 CAN總線的報(bào)文信號(hào)電平
2.2.4 CAN總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c節(jié)點(diǎn)硬件構(gòu)成
2.2.5 CAN總線的傳輸介質(zhì)
2.2.6 CAN通信幀介紹
※2.2.7 CAN優(yōu)先級(jí)與位時(shí)序
2.3 系統(tǒng)設(shè)備選型
2.3.1 M3主控模塊
2.3.2 CAN控制器與收發(fā)器
2.2.3 采集量講解
2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議分析
2.4.1 CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀
2.4.2 通過(guò)RS-485網(wǎng)絡(luò)上報(bào)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)幀
2.5 系統(tǒng)搭建
2.6 完善工程代碼
2.7 編譯下載程序
2.7.1 節(jié)點(diǎn)固件下載
2.7.2 節(jié)點(diǎn)配置
2.8 在云平臺(tái)上創(chuàng)建項(xiàng)目
2.8.1 新建項(xiàng)目
2.8.2 添加設(shè)備
2.8.3 配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入云平臺(tái)
2.8.4 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析
2.9 測(cè)試方案及設(shè)計(jì)
2.9.1 測(cè)試目的
2.9.2 測(cè)試方法
項(xiàng)目3 倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
3.1 應(yīng)用場(chǎng)景分析
3.2 BasicRF技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)
3.2.1 BasicRF概述
3.2.2 BasicRF無(wú)線通信初始化
3.2.3 BasicRF關(guān)鍵函數(shù)分析
3.3 設(shè)備選型
3.3.1 ZigBee模塊
3.3.2 CC2530 介紹
3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議分析
3.4.1 BasicRF無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)自定義協(xié)議
3.4.2 RS-485網(wǎng)絡(luò)上報(bào)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)幀
3.5系統(tǒng)搭建
3.6 完善工程代碼和編譯下載
3.6.1 溫濕度節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集
3.6.2 火焰節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集
3.6.3 傳感數(shù)據(jù)匯聚
3.7 在云平臺(tái)上創(chuàng)建項(xiàng)目
3.7.1 新建項(xiàng)目
3.7.2 添加設(shè)備
3.7.3 配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入云平臺(tái)
3.7.4 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析
3.8 測(cè)試方案及設(shè)計(jì)
3.8.1 測(cè)試目的
3.8.2 測(cè)試方法
項(xiàng)目4 Z-Stack協(xié)議棧組網(wǎng)開(kāi)發(fā)
※4.1 任務(wù)場(chǎng)景介紹
※4.1.1 基于Z-Stack的串口通信
※4.1.2 基于Z-Stack的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信
※4.1.3 基于Z-Stack的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信
※4.1.4 ZigBee節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)和退網(wǎng)控制
※4.2 ZigBee技術(shù)概述
※4.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備類型
※4.3.1 設(shè)備類型
※4.3.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
※4.3.3 信道
※4.4 Z-Stack協(xié)議棧介紹
※4.4.1 Z-Stack協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
※4.4.2 Z-Stack下載與安裝
※4.5 基于Z-Stack的串口通信
4.5.1 打開(kāi)Z-Stack的SampleApp.eww工程
4.5.2 文件刪除
4.5.3 修改串口配置代碼
4.5.4 修改SampleApp.h文件
4.5.5 SampleApp.c中修改SampleApp_Init初始化函數(shù)
4.5.6 修改SampleApp_ProcessEvent函數(shù)
4.5.7 添加應(yīng)用層新任務(wù)
4.5.8 下載和運(yùn)行
※4.6 基于Z-Stack的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信
4.6.1 創(chuàng)建工程文件
4.6.2 修改SampleApp.h頭文件
4.6.3 修改簇相關(guān)信息
4.6.4 修改按鍵配置
4.6.5 修改SampleApp.c文件
4.6.6 修改串口相關(guān)信息
4.6.7 編寫(xiě)協(xié)調(diào)器代碼
4.6.8 編寫(xiě)終端代碼
4.6.9 模塊編譯與下載
4.6.10 程序運(yùn)行
※4.7 基于Z-Stack的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信
4.7.1 創(chuàng)建工程文件
4.7.2 修改SampleApp.h頭文件
4.7.3 修改協(xié)調(diào)器Coordinator.c文件
4.7.4 修改終端EndDevice.c文件
4.7.5 生成路由節(jié)點(diǎn)Router.c文件
4.7.6 模塊編譯與下載
4.7.7 程序運(yùn)行
4.7.8 廣播通信
※4.8 ZigBee節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)和退網(wǎng)控制
4.8.1 創(chuàng)建工程文件
4.8.2 修改SampleApp.h頭文件
4.8.3 修改協(xié)調(diào)器Coordinator.c文件
4.8.4 修改終端節(jié)點(diǎn)EndDevice.c文件
4.8.5 修改路由節(jié)點(diǎn)Router.c文件
4.8.6 程序運(yùn)行
項(xiàng)目5 Wi-Fi數(shù)據(jù)通信項(xiàng)目
5.1 應(yīng)用場(chǎng)景介紹
5.2 Wi-Fi技術(shù)簡(jiǎn)介
5.3 ESP8266 Wi-Fi通信模塊簡(jiǎn)介
5.4 ESP8266 Wi-Fi通信模塊工作模式
5.5 AT指令簡(jiǎn)介
5.6 設(shè)備選型
5.6.1 M3主控模塊
5.6.2 WiFi模塊
5.6.3 開(kāi)關(guān)量傳感器介紹
5.7 配置Wi-Fi AP工作模式
5.8 配置Wi-Fi station工作模式
5.9 配置Wi-Fi soft-AP station工作模式
5.10 Wi-Fi基于AT指令接入云平臺(tái)
項(xiàng)目6 Wi-Fi轉(zhuǎn)發(fā)器項(xiàng)目
※6.1 LwIP協(xié)議棧簡(jiǎn)介
※6.2 LwIP的TCP Socket 簡(jiǎn)介
6.2.1 TCP/IP協(xié)議
6.2.2 網(wǎng)絡(luò)套接字Socket
※6.3 搭建Wi-Fi開(kāi)發(fā)環(huán)境
6.3.1 軟件編程環(huán)境的搭建
6.3.2 ESP_IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境和SDK的使用
6.3.3 應(yīng)用程序Bin文件的生成和燒錄下載
※6.4 基于Wi-Fi工作模式開(kāi)發(fā)
6.4.1 打開(kāi)工程設(shè)置初始化參數(shù)
6.4.2 Wi-Fi通訊模塊station模式的編程開(kāi)發(fā)
6.4.3 Wi-Fi通訊模塊soft-AP模式的編程開(kāi)發(fā)
6.4.4 Wi-Fi通訊模塊station soft-AP模式的編程開(kāi)發(fā)
※6.5 基于LwIP的TCP Socket開(kāi)發(fā)
6.5.1 建立服務(wù)器(Server)源碼工程
6.5.2 建立客戶端(Client)源碼工程
※6.6 Wi-Fi接入云平臺(tái)
6.6.1 在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)中創(chuàng)建設(shè)備
6.6.2 ESP8266連結(jié)云平臺(tái)
6.6.3 測(cè)試結(jié)果
6.6.4 查看ESP8266上傳數(shù)據(jù)
6.6.5 使用執(zhí)行器
※6.7 測(cè)試方案及設(shè)計(jì)
6.7.1 測(cè)試目的
6.7.2 測(cè)試方法
項(xiàng)目7 礦井安防檢測(cè)項(xiàng)目
7.1 應(yīng)用場(chǎng)景介紹
7.2 LoRa基礎(chǔ)知識(shí)
7.2.1 LoRa無(wú)線技術(shù)
7.2.2 LoRa模塊
7.2.3 SPI總線介紹
7.2.4 LoRa調(diào)制解調(diào)
7.2.5 LoRa通信協(xié)議
※7.3 LoRaWAN基礎(chǔ)知識(shí)
※7.3.1 LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
※7.3.2 LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型
※7.3.3 LoRaWAN終端設(shè)備激活
※7.3.4 LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞流程
※7.3.5 LoRaMac-node簡(jiǎn)介
※7.3.6 LoRaWAN通信協(xié)議
7.4設(shè)備選型
7.4.1 LoRa模塊
7.4.2 溫濕度光敏傳感器
7.5 系統(tǒng)搭建
7.6 完善工程代碼和編譯下載
7.6.1 LoRa終端節(jié)點(diǎn)1溫濕度數(shù)據(jù)采集
7.6.2 LoRa終端節(jié)點(diǎn)2的光照數(shù)據(jù)采集
7.6.3 LoRa網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)匯聚傳感器數(shù)據(jù)
7.7 結(jié)果驗(yàn)證
7.8 測(cè)試方案及設(shè)計(jì)
7.8.1 測(cè)試目的
7.8.2 測(cè)試方法
※任務(wù)7.9 LoRaWAN協(xié)議棧移植