学Arduino和树莓派玩转传感器网络PDF电子书下载

第1章 传感器网络简介 1

1.1 传感器网络的剖析 1

1.1.1 传感器网络的例子 1

1.1.2 传感器网络的拓扑结构 6

1.2 通信介质 7

1.2.1 有线网络 8

1.2.2 无线网络 8

1.2.3 混合网络 8

1.3 传感器节点的类型 9

1.3.1 基本的传感器节点 9

1.3.2 数据节点 9

1.3.3 汇聚节点 9

1.4 传感器 10

1.4.1 传感器是如何测量的 11

1.4.2 存储传感器数据 14

1.4.3 传感器的实例 15

1.5 小结 18

第2章 微谈话模块：XBee无线模块介绍 20

2.1 什么是XBee？ 20

2.2 XBee初步 21

2.2.1 XBee模块的选择 21

2.2.2 XBee-ZB模块的交互 23

2.2.3 引脚布局 25

2.2.4 模块配置 27

2.2.5 更多信息 35

2.3 XBee无线网络聊天室 36

2.3.1 模块固件下载 36

2.3.2 捕捉序列号 37

2.3.3 协调器配置 38

2.3.4 路由器配置 38

2.3.5 开始聊天 38

2.3.6 更多乐趣 40

2.4 建立一个XBee-ZB Mesh网络 40

2.4.1 为模块加载固件 40

2.4.2 配置XBee模块 41

2.4.3 形成测试信息 41

2.4.4 测试网络 42

2.4.5 更多乐趣 46

2.5 配件购买清单 46

2.6 故障排除技巧和常见问题 47

2.6.1 需要检查的东西 47

2.6.2 常见问题 48

2.7 小结 48

第3章 基于Arduino的传感器节点 50

3.1 Arduino是什么？ 50

3.1.1 ArduinO原型 51

3.1.2 Arduino克隆版本 56

3.1.3 所以，我买哪一个？ 60

3.1.4 去哪里买？ 61

3.2 Arduino教程 62

3.2.1 学习资源 62

3.2.2 Arduino IDE 63

3.2.3 项目：硬件“你好，世界！” 65

3.3 使用Arduino搭载的传感器 70

3.4 项目：建立一个Arduino温度传感器 71

3.4.1 硬件设置 71

3.4.2 软件安装 72

3.4.3 编写sketch 73

3.4.4 测试执行 78

3.5 项目：将一个Arduino作为数据采集器的XBee传感器节点 78

3.5.1 XBee传感器节点 79

3.5.2 带有XBee扩展板的Arduino 84

3.5.3 测试最终项目 92

3.5.4 获取更多乐趣 93

3.6 配件购买清单 93

3.7 小结 95

第4章 基于树莓派的传感器节点 96

4.1 Raspberry Pi是什么？ 96

4.1.1 令人瞩目的出身 97

4.1.2 型号 98

4.1.3 了解树莓派主板 99

4.1.4 需要的辅助程序 100

4.1.5 推荐辅助程序 101

4.1.6 在哪里购买树莓派？ 103

4.2 树莓派教程 105

4.2.1 入门 105

4.2.2 安装启动镜像 105

4.2.3 启动 107

4.2.4 GPIO引脚映射 110

4.2.5 需要的软件 113

4.2.6 项目：硬件的“Hello，World！” 114

4.3 使用树莓派搭载传感器 119

4.4 项目：搭建一个树莓派温度传感器节点 120

4.4.1 硬件设置 120

4.4.2 测试硬件 121

4.4.3 软件设置 122

4.4.4 测试传感器 126

4.4.5 拓展 127

4.5 项目：搭建一个树莓派气压传感器节点 127

4.5.1 硬件设置 128

4.5.2 测试硬件 130

4.5.3 软件设置 130

4.5.4 测试传感器 132

4.5.5 拓展 134

4.6 项目：创建一个用于XBee传感器节点的树莓派数据收集器 134

4.6.1 XBee传感器节点 134

4.6.2 硬件 134

4.6.3 软件 136

4.6.4 测试最终项目 139

4.6.5 拓展 140

4.7 配件购买清单 140

4.8 小结 142

第5章 保存传感器数据 143

5.1 存储方法 143

5.2 Arduino的本地存储方法 144

5.2.1 非易失性存储器 145

5.2.2 SD卡 145

5.2.3 项目：通过非易失性存储器保存数据 146

5.2.4 项目：将数据写入SD卡 157

5.3 树莓派的本地存储方法 167

项目：向文件写入数据 168

5.4 远程存储方法 169

5.4.1 在云端存储数据 170

5.4.2 将数据存储于数据库中 189

5.5 配件购买清单 189

5.6 小结 191

第6章 将树莓派设置为数据库服务器 192

6.1 MySQL是什么 192

6.2 初识MySQL 195

6.2.1 MySQL如何与在何处存储数据 196

6.2.2 MySQL配置文件 200

6.2.3 如何开启、停止与重启MySQL 201

6.2.4 创建用户与授权访问 202

6.2.5 MySQL与Python——MySQL Utilities 203

6.3 构建一个树莓派MySQL服务器 206

6.3.1 驱动器格式化与分区 206

6.3.2 设置自动驱动安装 210

6.3.3 项目：在树莓派中安装MySQL服务器 211

6.3.4 高级项目：使用MySQL复制备份传感器数据 218

6.4 配件购买清单 227

6.5 小结 227

第7章 MySQL和Arduino 229

7.1 Connector/Arduino介绍 229

7.1.1 硬件要求 230

7.1.2 关于存储器 231

7.1.3 如何获取MySQL Connector/Arduino？ 232

7.1.4 局限性 234

7.2 搭建支持Connector/Arduino的Sketch 234

7.2.1 数据库的创建 234

7.2.2 Arduino组装 236

7.2.3 开始一个新的Sketch 237

7.2.4 Sketch的调试 240

7.3 Connector/Arduino故障排障 245

7.3.1 MySQL服务器配置 246

7.3.2 MySQL用户的账户问题 247

7.3.3 网络配置 249

7.3.4 Connector的安装 250

7.3.5 其他错误 250

7.3.6 问题 251

7.4 浏览MySQL Connector/Arduino代码 252

7.4.1 库函数文件 252

7.4.2 字段结构 254

7.4.3 公用方法 255

7.4.4 使用方法示例 256

7.5 项目：建立一个MySQL的Arduino客户端 259

7.5.1 硬件配置 260

7.5.2 软件安装 261

7.5.3 设置传感器数据库 261

7.5.4 编写代码 262

7.5.5 运行测试 265

7.5.6 更多乐趣 267

7.6 项目举例：插入变量数据 268

7.7 项目实例：如何执行SELECT查询 269

7.7.1 结果集的串口监视器显示 269

7.7.2 编写属于你自己的显示方法 270

7.7.3 示例：从数据库中获取查找值 273

7.8 配件购买清单 274

7.9 小结 275

第8章 搭建网络 276

8.1 数据汇聚节点 276

8.1.1 本地存储数据汇聚节点 277

8.1.2 项目：使用本地存储的数据汇聚节点 278

8.1.3 远程存储数据汇聚器 300

8.1.4 项目：使用数据库存储的Arduino数据汇聚节点 300

8.1.5 项目：数据库存储型的树莓派数据汇聚节点 313

8.2 配件购买清单 321

8.3 小结 323

第9章 无线传感器网络规划 324

9.1 传感器网络最佳实践 324

9.1.1 数据汇聚节点注意事项 324

9.1.2 传感器网络数据库注意事项 327

9.1.3 其他注意事项 331

9.2 选择传感器节点 336

9.2.1 有线还是无线？ 336

9.2.2 Arduino还是RaspberryPi？ 336

9.2.3 备选主控板 339

9.3 项目：家庭温度监测网络 344

9.3.1 规划注意事项 344

9.3.2 规划节点 344

9.3.3 考虑价格 345

9.3.4 怎样实现？ 346

9.3.5 小结 346

9.3.6 更多乐趣 347

9.4 可选配件购买清单 347

9.5 小结 348