感測網套用開發（高級）

《感測網套用開發（高級）》是2020年4月1日機械工業出版社出版的圖書，作者是北京新大陸時代教育科技有限公司，陳繼欣，鄧立。

基本介紹

• 中文名：感測網套用開發（高級）
• 作者：北京新大陸時代教育科技有限公司，陳繼欣，鄧立
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2020年4月1日
• 頁數：400 頁
• 定價：67 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787111647195

內容簡介

本書參照“1+X”《感測網套用開發職業技能等級標準》高級部分，根據物聯網相關科研機構及企事業單位產品研發、部品開發等崗位涉及的工作領域和工作任務所需的職業技能要求，通過8個學習單元介紹了感測網套用開發中數據採集、RS-485匯流排通信套用開發、CAN匯流排通信套用開發、ZigBee協定棧組網開發、藍牙通信套用開發、Wi-Fi通信套用開發、NB-IoT通信套用開發和LoRaWAN組網通信套用開發等內容。

本書是“1+X”職業技能等級證書—— 感測網套用開發（高級）的培訓認證配套用書。

圖書目錄

前言

學習單元1

數據採集1

1.1 模擬量感測數據採集2

1.1.1 光照度數據採集2

1.1.2 氣體濃度數據採集7

1.1.3 模擬量轉換為數字量的方法12

1.2 數字量感測數據採集13

1.2.1 溫度數據採集14

1.2.2 濕度數據採集19

1.2.3 心率採集21

1.3 開關量感測數據採集23

1.3.1 紅外信號數據採集23

1.3.2 聲音信號數據採集27

1.4 誤差分析30

1.4.1 真實值、平均值與中位數30

1.4.2 誤差31

1.4.3 精密度與偏差32

1.4.4 誤差產生原因分析33

1.4.5 減小誤差的方法34

1.4.6 感測數據最佳化34

1.5 感測數據採集結果處理35

1.5.1 感測數據統計35

1.5.2 感測數據常見分布及抽樣

方法36

1.5.3 感測數據常用統計工具36

單元總結39

學習單元2

RS-485匯流排通信套用開發41

2.1 匯流排概述42

2.2 串列通信的基礎知識42

2.2.1 串列通信42

2.2.2 常見的電平信號及其電氣

特性42

2.3 RS-485與RS-422/RS-232

通信標準43

2.4 RS-485收發器45

2.5 Modbus通信協定46

2.5.1 Modbus概述46

2.5.2 Modbus通信的請求與回響47

2.5.3 Modbus暫存器48

2.5.4 Modbus的串列訊息幀格式48

2.5.5 Modbus功能碼50

2.6 套用案例：智慧型安防系統構建55

2.6.1 任務1 案例分析55

2.6.2 任務2 完善工程代碼59

2.6.3 任務3 系統搭建67

2.6.4 任務4 在雲平台上創建項目70

單元總結75

學習單元3

CAN匯流排通信套用開發77

3.1 CAN匯流排基礎知識78

3.1.1 CAN匯流排概述78

3.1.2 CAN技術規範與標準78

3.1.3 CAN匯流排的報文信號電平80

3.1.4　CAN匯流排的網路拓撲與節點

硬體構成80

3.1.5 CAN匯流排的傳輸介質81

3.1.6 CAN通信幀介紹82

3.1.7 CAN優先權與位時序87

3.2 CAN控制器與收發器89

3.2.1　CAN節點的硬體構成89

3.2.2 CAN控制器90

3.2.3 CAN收發器98

3.3 套用案例：生產線環境監測

系統的構建100

3.3.1 任務1　案例分析100

3.3.2 任務2　系統搭建102

3.3.3 任務3　完善工程代碼與

編譯下載102

3.3.4 任務4　CAN通信數據抓包

與解析112

3.3.5 任務5　雲平台遠程監測114

單元總結120

學習單元4

ZigBee協定棧組網開發121

4.1 基礎知識122

4.1.1 ZigBee技術概述122

4.1.2 ZigBee網路中的設備類型122

4.1.3 Z-Stack協定棧124

4.2 任務1 基於Z-Stack的串口

通信129

4.2.1 任務要求129

4.2.2 知識連結129

4.2.3 任務實施137

4.3 任務2 基於Z-Stack的點對點

通信145

4.3.1 任務要求145

4.3.2 知識連結146

4.3.3 任務實施153

4.4 任務3 基於Z-Stack的點對

多點通信166

4.4.1 任務要求166

4.4.2 知識連結166

4.4.3 任務實施166

4.5 任務4 ZigBee節點入網和

退網控制175

4.5.1 任務要求175

4.5.2 知識連結175

4.5.3 任務實施176

單元總結178

學習單元5

藍牙通信套用開發179

5.1 基礎知識180

5.1.1 藍牙技術簡介180

5.1.2 藍牙通訊模組簡介180

5.1.3 BLE協定棧簡介180

5.2 項目分析181

5.3 任務1 基於BLE協定棧的

串口通信181

5.3.1 任務要求181

5.3.2 知識連結181

5.3.3 任務實施183

5.4 任務2 主從機建立連線與

數據傳輸187

5.4.1 任務要求187

5.4.2 知識連結188

5.4.3 任務實施197

5.5 任務3 基於BLE協定棧的

無線點燈200

5.5.1 任務要求200

5.5.2 知識連結200

5.5.3 任務實施207

5.6 任務4 基於BLE協定棧的

串口透傳214

5.6.1 任務要求214

5.6.2 知識連結214

5.6.3 任務實施221

5.7 任務5 藍牙採集心率數據231

5.7.1 任務要求231

5.7.2 知識連結231

5.7.3 任務實施234

單元總結247

學習單元6

Wi-Fi通信套用開發249

6.1 基礎知識250

6.1.1　Wi-Fi技術簡介250

6.1.2　ESP8266 Wi-Fi通信

模組簡介251

6.1.3　LwIP協定棧簡介251

6.2 項目分析252

6.3 任務1 搭建Wi-Fi開發環境252

6.3.1　任務要求252

6.3.2　知識連結252

6.3.3　任務實施253

6.4 任務2 Wi-Fi工作模式開發269

6.4.1　任務要求269

6.4.2　知識連結269

6.4.3　任務實施271

6.5 任務3 基於LwIP的TCP Socket

開發274

6.5.1　任務要求274

6.5.2　知識連結274

6.5.3．任務實施274

6.6 任務4 Wi-Fi接入雲平台281

6.6.1　任務要求281

6.6.2　知識連結281

6.6.3　任務實施282

單元總結294

學習單元7

NB-IoT通信套用開發295

7.1 NB-IoT技術簡介296

7.1.1　LPWAN296

7.1.2　NB-IoT標準發展演進298

7.1.3　NB-IoT網路體系架構299

7.1.4　NB-IoT關鍵技術304

7.2 利爾達NB-IoT模組介紹308

7.2.1　NB86-G系列模組主要特性309

7.2.2　NB86-G模組引腳描述309

7.2.3　NB86-G系列模組工作模式312

7.2.4　NB86-G系列模組功能電路312

7.3 CoAP314

7.3.1　CoAP幀格式314

7.3.2　CoAP的URL315

7.3.3　CoAP觀察模式315

7.3.4　CoAP塊傳輸316

7.4 任務1　用UDP工具來調試

CoAP316

7.4.1　任務要求316

7.4.2　知識連結316

7.4.3　任務實施317

7.5 任務2　使用STM32CubeMX

生成基礎工程320

7.5.1　任務要求320

7.5.2　任務實施320

7.6 任務3　在工程中添加代碼包326

7.6.1　任務要求326

7.6.2　任務實施327

7.7 任務4　在源檔案中添加代碼333

7.7.1　任務要求333

7.7.2　任務實施334

7.8 任務5　燒寫NB-IoT模組程式342

7.8.1　任務要求342

7.8.2　任務實施342

7.9 任務6　NB-IoT接入雲平台346

7.9.1　任務要求346

7.9.2　任務實施346

單元總結349

學習單元8

LoRaWAN組網通信套用開發351

8.1 基礎知識352

8.1.1 LoRaWAN網路簡介352

8.1.2 LoRaWAN網路的節點

設備類型353

8.1.3 LoRaWAN終端設備激活354

8.1.4 LoRaWAN網路設備的數據

傳遞流程355

8.1.5 LoRaMac-node簡介359

8.1.6 LoRaWAN通信協定360

8.2 項目分析360

8.2.1 項目介紹360

8.2.2 方案設計361

8.3 任務1 LoRaWAN協定棧移植361

8.3.1 任務要求361

8.3.2 任務實施362

8.4 任務2 溫濕度感測器節點套用

程式開發376

8.4.1 任務要求376

8.4.2 任務實施376

8.5 任務3 LoRaWAN網關匯聚

節點數據到上位機392

8.5.1 任務要求392

8.5.2 任務實施392

單元總結399

參考文獻400