物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用(ZigBee版)
定 價:45 元
叢書名:工業(yè)和信息化人才培養(yǎng)規(guī)劃教材
- 作者:謝金龍 鄧人銘
- 出版時間:2016/3/1
- ISBN:9787115394408
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:TN92
- 頁碼:269
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書全面、系統(tǒng)地介紹了ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論及其相關(guān)應(yīng)用。全書共分為8個項目,內(nèi)容包括初識ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)入門、了解ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理、網(wǎng)關(guān)技術(shù)應(yīng)用、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試。
本書可作為高等院校和高職院校的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)、通信專業(yè)、計算機應(yīng)用專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材和工具書。
《物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用(ZigBee版)》以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識為出發(fā)點,遵循“初識——入門——進階——提高——管理——應(yīng)用”的設(shè)計思路,詳細地介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識和技術(shù),旨在讓讀者清楚地了解傳感器網(wǎng)絡(luò)原理和目前所流行的各種與其相關(guān)技術(shù)的關(guān)系。本書采用理論與實踐相結(jié)合的方法,使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用于實踐中,針對高職特色,立足崗位,弱化理論,運用通用軟件,加深理論知識理解,強化技能訓(xùn)練,為從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程奠定堅實的基礎(chǔ)。
謝金龍,湖南省物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)優(yōu)秀教師,長期從事物流信息技術(shù)、條碼技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研究,已有多部相關(guān)教材出版。
項目一 初識ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 1
1.1 ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)概述 2
1.1.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義 2
1.1.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點 3
1.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 5
1.2.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成 5
1.2.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7
1.2.3 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作流程 8
1.3 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議架構(gòu) 8
1.3.1 概述 8
1.3.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信信道分析 9
1.3.3 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)號 11
1.3.4 ZigBee的地址 11
1.3.5 ZigBee的設(shè)備類型 11
1.4 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 12
1.5 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢 14
1.5.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn) 14
1.5.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢 15
1.6 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 17
項目小結(jié) 18
主要概念 18
實訓(xùn)項目 18
實訓(xùn)考核 19
實訓(xùn)參考 21
課后練習(xí) 25
項目二 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)入門 26
2.1 需求分析 27
2.1.1 各層功能簡介 27
2.1.2 最低需求估算 27
2.2 硬件資源 28
2.2.1 節(jié)點芯片選型 28
2.2.2 核心板硬件資源 28
2.2.3 底板硬件資源 32
2.3 軟件資源 34
2.3.1 ZigBee協(xié)議棧選型 34
2.3.2 IAR集成開發(fā)環(huán)境的安裝 34
2.3.3 安裝仿真器驅(qū)動程序 38
2.3.4 安裝物理地址燒寫軟件 41
2.4 軟件應(yīng)用 43
2.4.1 IAR的使用 43
2.4.2 協(xié)議棧的安裝 52
2.4.3 協(xié)議棧的移除和增加文件 58
2.4.4 協(xié)議棧的基本操作 59
項目小結(jié) 62
主要概念 62
實訓(xùn)項目 62
實訓(xùn)考核 63
實訓(xùn)參考 63
課后練習(xí) 75
項目三 了解ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議!77
3.1 Z-Stack協(xié)議!78
3.1.1 協(xié)議與協(xié)議棧 78
3.1.2 使用Z-Stack協(xié)議棧傳輸 78
3.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功能層簡介 79
3.2.1 物理層 79
3.2.2 介質(zhì)訪問控制層 80
3.2.3 網(wǎng)絡(luò)層 80
3.2.4 應(yīng)用層 83
3.3 OSAL多任務(wù)分配機制 84
3.3.1 OSAL基礎(chǔ)知識 84
3.3.2 OSAL簡介 85
3.3.3 協(xié)議棧軟件架構(gòu) 87
3.4 OSAL的運行機制 88
3.4.1 OSAL任務(wù)啟動和初始化 89
3.4.2 OSAL任務(wù)的執(zhí)行 92
3.4.3 OSAL的事件傳遞機制 97
3.4.4 OSAL添加新任務(wù) 98
3.4.5 事件的捕獲 103
3.5 OSAL應(yīng)用編程接口 105
3.6 OSAL應(yīng)用編程 107
項目小結(jié) 109
主要概念 110
實訓(xùn)項目 110
實訓(xùn)考核 110
實訓(xùn)參考 111
課后練習(xí) 118
項目四 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信 119
4.1 ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸 120
4.1.1 開發(fā)基礎(chǔ) 120
4.1.2 工作流程 125
4.1.3 數(shù)據(jù)發(fā)送 126
4.1.4 數(shù)據(jù)接收 128
4.2 ZigBee數(shù)據(jù)包 135
4.2.1 ZigBee數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu) 135
4.2.2 ZigBee數(shù)據(jù)傳輸流程 135
4.2.3 數(shù)據(jù)包格式 138
4.3 利用串口收發(fā)數(shù)據(jù) 140
4.3.1 串口概述 140
4.3.2 收發(fā)數(shù)據(jù)的實現(xiàn)方法 140
4.3.3 協(xié)議棧中的串口操作 146
4.4 非易失性存儲器操作 152
4.4.1 NV操作函數(shù) 153
4.4.2 NV基本操作 154
4.4.3 NV基礎(chǔ)實驗 155
4.4.4 NV基礎(chǔ)實驗效果 159
4.5 組網(wǎng)驗證 159
4.5.1 幀格式介紹 159
4.5.2 組網(wǎng)測試 160
項目小結(jié) 160
主要概念 160
項目實訓(xùn) 160
實訓(xùn)考核 161
實訓(xùn)參考 161
課后練習(xí) 168
項目五 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理 170
5.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 171
5.1.1 概述 171
5.1.2 地址分配 171
5.1.3 地址分配機制 172
5.1.4 ZigBee 的路由參數(shù) 173
5.2 ZigBee無線數(shù)據(jù)通信編程 174
5.3 Z-Stack協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)管理 188
5.3.1 Z-Stack協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)管理概述 188
5.3.2 Z-Stack協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)管理實驗 189
項目小結(jié) 192
主要概念 193
實訓(xùn)項目 193
實訓(xùn)考核 194
實訓(xùn)參考 195
課后練習(xí) 203
項目六 網(wǎng)關(guān)技術(shù)應(yīng)用 204
6.1 概述 205
6.2 網(wǎng)關(guān)的分類 205
6.2.1 協(xié)議網(wǎng)關(guān) 205
6.2.2 應(yīng)用網(wǎng)關(guān) 206
6.2.3 安全網(wǎng)關(guān) 206
6.3 網(wǎng)關(guān)的特點與功能 206
6.3.1 網(wǎng)關(guān)的特點 207
6.3.2 網(wǎng)關(guān)的功能 207
6.4 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)選型 207
6.4.1 網(wǎng)關(guān)開發(fā)板 208
6.4.2 CC2530模塊 208
6.4.3 網(wǎng)關(guān)協(xié)議的轉(zhuǎn)換 209
項目小結(jié) 209
主要概念 209
項目實訓(xùn) 209
實訓(xùn)考核 210
實訓(xùn)參考 210
課后練習(xí) 215
項目七 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 216
7.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的基本要求 217
7.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計原則 217
7.1.2 WSN路由協(xié)議設(shè)計要求 217
7.1.3 評價指標(biāo)體系 218
7.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全 218
7.2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全分析 218
7.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性目標(biāo) 219
7.2.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全策略 220
7.3 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件的設(shè)計 222
7.3.1 傳感節(jié)點的設(shè)計 223
7.3.2 網(wǎng)關(guān)和匯聚節(jié)點的設(shè)計 225
7.3.3 典型節(jié)點 226
7.3.4 節(jié)點應(yīng)用選型 230
7.4 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件的設(shè)計 230
7.4.1 軟件架構(gòu) 231
7.4.2 中間件 232
7.4.3 操作系統(tǒng) 234
7.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng) 235
7.5.1 WSN操作系統(tǒng)概述 235
7.5.2 TinyOS的技術(shù)特點 237
7.5.3 TinyOS的體系結(jié)構(gòu) 237
項目小結(jié) 238
主要概念 238
項目實訓(xùn) 239
實訓(xùn)考核 239
實訓(xùn)參考 240
課后練習(xí) 247
項目八 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試 248
8.1 檢測技術(shù)的基礎(chǔ) 249
8.1.1 概述 249
8.1.2 測試場地 251
8.1.3 測試設(shè)備 253
8.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的測試方法 256
8.2.1 物理測試 256
8.2.2 仿真測試 257
8.3 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)常見的測試項目 257
8.3.1 帶寬測試 257
8.3.2 頻率穩(wěn)定性測試 258
8.3.3 功率測試 258
項目小結(jié) 258
主要概念 258
項目實訓(xùn) 259
實訓(xùn)考核 259
實訓(xùn)參考 260
課后練習(xí) 269
參考文獻 270