物联网无线传感器网络技术与应用 ZigBee版PDF电子书下载

项目一 初识ZigBee无线传感器网络 1

1.1 ZigBee无线传感网络概述 2

1.1.1 ZigBee无线传感器网络的定义 2

1.1.2 ZigBee无线传感器网络的特点 3

1.2 ZigBee无线传感器网络构架 5

1.2.1 ZigBee无线传感器网络的组成 5

1.2.2 ZigBee无线传感器网络系统结构 7

1.2.3 ZigBee无线传感器网络工作流程 8

1.3 ZigBee无线传感器网络的通信协议架构 8

1.3.1概述 8

1.3.2 ZigBee无线网络通信信道分析 9

1.3.3 ZigBee的网络号 11

1.3.4 ZigBee的地址 11

1.3.5 ZigBee的设备类型 11

1.4 ZigBee无线传感器网络拓扑结构 12

1.5 ZigBee无线传感器网络面临的技术挑战和发展趋势 14

1.5.1 ZigBee无线传感器网络面临的技术挑战 14

1.5.2 ZigBee无线传感器网络的发展趋势 15

1.6 ZigBee无线传感器网络的应用 17

项目小结 18

主要概念 18

实训项目 18

实训考核 19

实训参考 21

课后练习 25

项目二 ZigBee无线传感器网络入门 26

2.1需求分析 27

2.1.1各层功能简介 27

2.1.2最低需求估算 27

2.2硬件资源 28

2.2.1节点芯片选型 28

2.2.2核心板硬件资源 28

2.2.3底板硬件资源 32

2.3软件资源 34

2.3.1 ZigBee协议栈选型 34

2.3.2 IAR集成开发环境的安装 34

2.3.3安装仿真器驱动程序 38

2.3.4安装物理地址烧写软件 41

2.4软件应用 43

2.4.1 IAR的使用 43

2.4.2协议栈的安装 52

2.4.3协议栈的移除和增加文件 58

2.4.4协议栈的基本操作 59

项目小结 62

主要概念 62

实训项目 62

实训考核 63

实训参考 63

课后练习 75

项目三 了解ZigBee无线传感器网络协议栈 77

3.1 Z-Stack协议栈 78

3.1.1协议与协议栈 78

3.1.2使用Z-Stack协议栈传输 78

3.2 ZigBee无线传感器网络功能层简介 79

3.2.1物理层 79

3.2.2介质访问控制层 80

3.2.3网络层 80

3.2.4应用层 83

3.3 OSAL多任务分配机制 84

3.3.1 OSAL基础知识 84

3.3.2 OSAL简介 85

3.3.3协议栈软件架构 87

3.4 OSAL的运行机制 88

3.4.1 OSAL任务启动和初始化 89

3.4.2 OSAL任务的执行 92

3.4.3 OSAL的事件传递机制 97

3.4.4 OSAL添加新任务 98

3.4.5事件的捕获 103

3.5 OSAL应用编程接口 105

3.6 OSAL应用编程 107

项目小结 109

主要概念 110

实训项目 110

实训考核 110

实训参考 111

课后练习 118

项目四 ZigBee无线传感器网络数据通信 119

4.1 ZigBee无线数据传输 120

4.1.1开发基础 120

4.1.2工作流程 125

4.1.3数据发送 126

4.1.4数据接收 128

4.2 ZigBee数据包 135

4.2.1 ZigBee数据包的结构 135

4.2.2 ZigBee数据传输流程 135

4.2.3数据包格式 138

4.3利用串口收发数据 140

4.3.1串口概述 140

4.3.2收发数据的实现方法 140

4.3.3协议栈中的串口操作 146

4.4非易失性存储器操作 152

4.4.1 NV操作函数 153

4.4.2 NV基本操作 154

4.4.3 NV基础实验 155

4.4.4.NV基础实验效果 159

4.5组网验证 159

4.5.1帧格式介绍 159

4.5.2组网测试 160

项目小结 160

主要概念 160

项目实训 160

实训考核 161

实训参考 161

课后练习 169

项目五 ZigBee无线传感器网络的管理 170

5.1 ZigBee无线传感器网络设备 171

5.1.1概述 171

5.1.2地址分配 171

5.1.3地址分配机制 172

5.1.4 ZigBee的路由参数 173

5.2 ZigBee无线数据通信编程 174

5.3 Z-Stack协议栈的网络管理 188

5.3.1 Z-Stack协议栈的网络管理概述 188

5.3.2 Z-Stack协议栈的网络管理实验 189

项目小结 192

主要概念 193

实训项目 193

实训考核 194

实训参考 195

课后练习 203

项目六 网关技术应用 204

6.1概述 205

6.2网关的分类 205

6.2.1协议网关 205

6.2.2应用网关 206

6.2.3安全网关 206

6.3网关的特点与功能 207

6.3.1网关的特点 207

6.3.2网关的功能 207

6.4 ZigBee无线传感器网络网关选型 208

6.4.1网关开发板 208

6.4.2 CC2530模块 208

6.4.3网关协议的转换 209

项目小结 209

主要概念 209

项目实训 209

实训考核 210

实训参考 210

课后练习 215

项目七 ZigBee无线传感器网络设计 216

7.1 ZigBee无线传感器网络系统设计的 217

基本要求 217

7.1.1系统总体设计原则 217

7.1.2 WSN路由协议设计要求 217

7.1.3评价指标体系 218

7.2 ZigBee无线传感器网络的安全 218

7.2.1传感器网络的安全分析 218

7.2.2传感器网络的安全性目标 219

7.2.3传感器网络的安全策略 220

7.3 ZigBee无线传感器网络硬件的设计 222

7.3.1传感节点的设计 223

7.3.2网关和汇聚节点的设计 225

7.3.3典型节点 226

7.3.4节点应用选型 230

7.4 ZigBee无线传感器网络软件的设计 230

7.4.1软件架构 231

7.4.2中间件 232

7.4.3操作系统 234

7.5无线传感器网络的操作系统 235

7.5.1 WSN操作系统概述 235

7.5.2 TinyOS的技术特点 237

7.5.3 TinyOS的体系结构 237

项目小结 238

主要概念 238

项目实训 239

实训考核 239

实训参考 240

课后练习 247

项目八 ZigBee无线传感器网络测试 248

8.1检测技术的基础 249

8.1.1概述 249

8.1.2测试场地 251

8.1.3测试设备 253

8.2 ZigBee无线传感器网络的测试方法 256

8.2.1物理测试 256

8.2.2仿真测试 257

8.3 ZigBee无线传感器网络常见的测试项目 257

8.3.1带宽测试 257

8.3.2频率稳定性测试 258

8.3.3功率测试 258

项目小结 258

主要概念 259

项目实训 259

实训考核 259

实训参考 260

课后练习 269

参考文献 270