本书内容以ZigBee技术为主,以蓝牙4.0、GPRS、WiFi等典型的短距离无线通信技术为辅,结合温湿度传感器、可燃性气体传感器等组成无线传感网络。本书采用“项目引领、任务驱动”的编写思路,每个任务由任务要求、知识链接、任务实施、技能拓展等部分组成。每个项目均采用了若干由简单到复杂的任务,并将每个任务所需要的理论知识点和技能点渗透到任务实现过程中,同时将“物联网技术应用”技能大赛考核的无线传感网络技术融入其中,做到理论与实践有机结合。 本书适合作为各类职业院校物联网应用技术、计算机及相关专业的教学用书,也可作为从事无线传感网络开发人员的自学参考用书。 本书配有电子课件,选用本书作为教材的教师可以从机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)免费注册下载或联系编辑(010-88379194)咨询。
本书包括认识无线传感网络、CC2530基本组件应用、Basic RF无线通信应用、ZigBee协议栈应用与组网、蓝牙4.0无线通信应用、GPRS无线通信应用以及WiFi无线通信应用共7个项目。每个项目中包括若干个由简单到综合的实训任务,例如,项目4中包括基于Z-Stack的点对点通信、基于Z-Stack的串口通信、基于Z-Stack的串口透传、基于绑定的无线开关系统等6个任务。此外,本书以“知识链接”的方式,将项目实施过程中所需的无线网络技术、传感器技术等知识点穿插到不同的项目中,这样既保证了项目的系统性,也保证了知识结构相对完整性。参考学时约为90学时,在使用时,教师可根据具体教学情况酌情增减。 本书重点介绍ZigBee技术的Basic RF无线通信技术、Z-Stack协议栈、Z-Stack协议栈实时操作系统、ZigBee无线网络通信方式等内容,通过多个实训任务,帮助读者轻松掌握ZigBee组网实训的相关内容。同时,本书还包括蓝牙4.0、GPRS、WiFi等典型的短距离无线通信技术的实训项目,方便读者有效掌握它们的应用。 编者结合自己十多年的教学和指导学生参加技能竞赛的经验,花费了两年多的时间编写本书,从项目选取、任务设计、内容重构等方面体现了职业教育“教、学、做”一体化教学的特色。 本书的特点如下: 1)理论与实践相结合。将CC2530单片机技术、Basic RF、ZigBee、蓝牙4.0、GPRS等技术融入若干个任务之中,通过任务驱动的方式,让读者在任务实施过程中理解和掌握这些枯燥的理论知识点。 2)技术剖析深入浅出。本书介绍了ZigBee、蓝牙4.0、GPRS、WiFi等技术,从数据的发送、接收、协议栈原理等方面进行了深入的介绍,并通过训练任务,让读者“知其然,也知其所以然”。 3)将“物联网技术应用”技能大赛考核的无线传感网络技术融入书中。 本书由杨琳芳、杨黎担任主编,负责对本书的编写思路与大纲进行总体策划,对全书统稿。项目1、项目3、项目6及项目7由杨琳芳编写,项目2、项目4及项目5由杨黎编写,参与项目4编写的还有浙江科技学院张磊、天津中德应用技术大学金诗博、浙江交通职业技术学院马兆丰、上海商学院高等技术学院王伟旗、天津市第一轻工业学校杨柳、开封大学李莉等老师。本书还得到了北京新大陆时代教育科技有限公司相关人员的大力帮助和支持,在此表示衷心的感谢。 由于编者水平有限,书中难免有不妥之处,恳请广大读者提出批评和建议,以便进一步完善。 编 者
前言项目1认识无线传感网络1任务 搭建ZigBee开发环境2习题115项目 2CC2530基本组件应用19任务1 控制LED交替闪烁20任务2 按键中断控制LED亮灭25任务3 定时器1控制LED闪烁34任务4 串口通信应用38任务5 片内温度测量48习题258项目3Basic RF无线通信应用61任务1 无线开关LED灯62任务2 无线串口通信68任务3 模拟量传感器采集73任务4 开关量传感器采集78任务5 逻辑量传感器采集81任务6 基于Basic RF的无线传感网络应用83习题390项目 4ZigBee协议栈应用与组网93任务1 基于Z-Stack的点对点通信94任务2 基于Z-Stack的串口通信109任务3 基于Z-Stack的串口透传121任务4 基于绑定的无线开关系统140任务5 ZigBee无线传感网络拓扑结构获取165任务6 ZigBee无线传感器网络监控系统设计181习题4193项目 5蓝牙4.0无线通信应用197任务1 基于BLE协议栈的串口通信198任务2 主、从机建立连接与数据传输205任务3 基于BLE协议栈的无线点灯217任务4 基于BLE协议栈的串口透传231任务5 智能手机与蓝牙模块的通信247习题5254项目6GPRS无线通信应用257任务1 拨打与接听电话258任务2 短信的读取与发送263任务3 GPRS通信266习题6270项目7WIFI无线通信应用273任务1 WIFI连接NEWLab服务器274任务2 WIFI控制风扇启动和停止278任务3 WIFI控制电灯亮和灭281任务4 WIFI获取红外传感器的状态283任务5 WIFI获取温度传感器的温度值286习题7288参考文献290