《無線傳感網開發(fā)與實踐》以提升職業(yè)競爭力的“工程導向、項目遞進”為理念,以真實的物聯網工程項目為載體,組織了基于“物聯網工程實施過程”的內容。同時,《無線傳感網開發(fā)與實踐》以智能項目為主線,根據工程開發(fā)的需要,按照無線傳感網規(guī)劃、硬件設計、網絡開發(fā)及調試,網絡構建、數據處理及應用的順序排布內容。
隨著全球經濟的快速發(fā)展,人工智能、大數據、智能制造等技術不斷成熟,物聯網時代逐漸到來。據統計,目前國內物聯網連接數已達16億個,預計2020年將超過70億個,市場規(guī)模達到2.5萬億元,物聯網發(fā)展?jié)摿薮。無線傳感網作為物聯網發(fā)展的核心技術,覆蓋了物聯網的感知技術、通信技術及應用技術等關鍵技術。
本書以提升職業(yè)競爭力的“工程導向、項目遞進”為理念,以真實的物聯網工程項目為載體,組織了基于“物聯網工程實施過程”的內容。同時,本書以智能項目為主線,根據工程開發(fā)的需要,按照無線傳感網規(guī)劃、硬件設計、網絡開發(fā)及調試,網絡構建、數據處理及應用的順序排布內容。
本書的特色:
。1)涉及物聯網工程項目建設全周期,即按照智能項目實施流程進行了設計,課程實施從淺到深,從硬件到軟件,從無線傳感網的網絡規(guī)劃、設計到實施及應用。
。2)內容包括項目運行的全過程,即從底層數據采集到應用層數據運營的全過程。本書把各獨立技術結合一起,注重各模塊接口的實現,突出技術關聯性與實用性。
本書共7個章,具體內容劃分如下:
第1章主要講解無線傳感網基礎知識,包括智能系統中的無線傳感網、無線傳感網體系結構、無線傳感網的節(jié)點結構。
要求閱讀者能進行無線傳感網設計,必須掌握無線傳感網的體系結構,組成網絡必要的元素,掌握無線傳感網的常用芯片,無線傳感網絡運行流程。能進行無線傳感網規(guī)劃,學會使用替代法維修無線傳感網。
第2章主要講解基于Wi-Fi技術構建無線傳感網,包括Wi-Fi技術概述、Wi-Fi模塊——ESP8266介紹及測試、Wi-Fi站點(STA)模式網絡連接、WI-FI應用開發(fā).基于無線網絡連接管理節(jié)點界面設計(C#)、WI-FI應用開發(fā).無線網絡管理節(jié)點程序設計、Wi-Fi應用開發(fā)-Wi-Fi芯片、手機、電腦基于TCP協議組網。
要求閱讀者掌握Wi-Fi技術的基本知識;能使用Wi-Fi芯片ESP8266分別使用接入點模式與站點模式進行無線組網,并能進行數據傳輸。
第3章主要講解基于ZigBee技術構建無線傳感網,包括ZigBee技術概述,ZigBee技術體系結構-ZigBee協議棧、基礎實驗,ZigBee技術應用-CC2530認識、基礎實驗,串口通信-與電腦互傳數據、數模轉換,采集室內溫度和檢測光照強度,ZigBee協議棧工作流程和無線收發(fā)控制LED,協議棧中串口基礎實驗,廣播組網.無線數據傳輸和組播組網一多終端控制協調器LED,點播通信.無線通信、ZigBee協議棧應用.節(jié)點數據采集與傳輸、管理節(jié)點串口連接開發(fā)實例、自組網管理節(jié)點程序設計。
要求閱讀者掌握ZigBee技術的基本知識;能使用CC2530芯片,掌握ZigBee協議棧,能使用ZigBee協議棧進行組網,并基于ZigBee協議棧進行數據接收。
第4章主要講解LoRa無線組網技術:包括LoRa無線網絡概述、LoRa無線組網。
本章要求閱讀者掌握LoRa無線網絡技術的基本知識;拓撲結構、組網等,學會芯片資料查閱、團隊協作等能力。
第5章主要講解藍牙無線組網技術。
本章要求閱讀者掌握藍牙技術的基本知識;學會芯片資料查閱能力。
第6章主要講解采集數據處理與應用,包括采集數據存儲、數據處理與應用。
要求閱讀者掌握應用開發(fā)平臺進行數據的存儲和應用。
第7章主要講解綜合設計——教室智能燈光控制系統的實現:包括燈控系統數據采集、連接、傳輸和燈控系統的數據處理與應用。
本章要求閱讀者掌握無線傳感網的系統設計方法,實現綜合設計即智能系統設計,掌握基礎性實驗的組合設計,并對相關模塊進行聯調、實現智能系統。同時,本章要求讀者總結提升,能設計出新的智能設備。
通過本課程的學習,讀者加深對無線傳感網的理解,為進一步研究和從事無線傳感網應用開發(fā)和工程實踐的讀者提供良好的基礎和參考。
致謝:
本書的編寫和整理工作人員還有景興紅、李波、向守超、吳俊霖、張媛、何小群等,全體人員在這一年的編寫過程中付出了辛勤的勞動,在此一并表示衷心的感謝。
意見反饋:
由于編者水平有限,如有紕漏和不盡人意之處,誠請讀者提出意見和建議,以便修訂并使之更完善。