了得網工業技術_傳感器與無線傳感網絡

內容簡介

本書適應物聯網技術發展、行業企業的人纔需求，緊貼職業崗位需求和物聯網應用技術專業教學標準，從知識、能力、素質等方面滿足學生的學習需求。本書的內容包括兩大部分，*部分為常用傳感器類型知識的介紹，第二部分是無線傳感網絡的項目案例。教學內容均按照項目化的形式組織，每一章按照任務要求、任務涉及的知識、任務實現、拓展訓練四大環節組織，並且配備完善的習題和案例供學習者使用。本書共有7章，內容包括傳感器和無線傳感網絡技術簡介、常用傳感器類型及數據讀取、藍牙4.0無線通信應用、Wi-Fi無線通信應用、ZigBee無線通信應用、其他無線技術在無線傳感網中的應用、無線傳感網綜合案例開發等。本書適合作為各類職業院校物聯網應用技術專業、移動互聯技術專業、嵌入式繫統應用專業、大數據專業、人工智能專業等的傳感器技術、無線傳感網絡課程的教材，也可以作為物聯網、電子工程技術人員的參考書。

作者簡介

喬海曄，女，碩士研究生，佛山職業技術學院副教授，學術骨干和專業帶頭人，曾主持或參加多項重要科研課題，指導學生多次獲得各種技能比賽獎項，主編和參編教材多本，有著豐富的教學和實踐經驗。

第1章概述1
1.1 智慧家庭監測繫統演示1
1.2 傳感器技術認知13
1.3 無線傳感網絡的應用實例21
第2章常用傳感器28
2.1 獲取溫度傳感器數據任務28
2.2 獲取紅外傳感器數據任務38
2.3 獲取霍爾傳感器數據任務44
2.4 獲取壓電傳感器數據任務51
2.5 獲取聲音傳感器數據任務60
第3章藍牙4.0無線通信應用67
3.1 IAR開發環境介紹67
3.2 藍牙和藍牙協議棧72
3.3 通過藍牙采集心率數據任務76第1章概述1

1.1 智慧家庭監測繫統演示1

1.2 傳感器技術認知13

1.3 無線傳感網絡的應用實例21

第2章常用傳感器28

2.1 獲取溫度傳感器數據任務28

2.2 獲取紅外傳感器數據任務38

2.3 獲取霍爾傳感器數據任務44

2.4 獲取壓電傳感器數據任務51

2.5 獲取聲音傳感器數據任務60

第3章藍牙4.0無線通信應用67

3.1 IAR開發環境介紹67

3.2 藍牙和藍牙協議棧72

3.3 通過藍牙采集心率數據任務76

3.4 通過藍牙采集紅外數據任務85

第4章 Wi-Fi無線通信應用101

4.1 Wi-Fi介紹101

4.2 通過Wi-Fi模塊采集空氣質量傳感數據103

4.3 通過Wi-Fi控制LED燈工作114

第5章 ZigBee無線通信應用121

5.1 ZigBee121

5.2 利用傳感器數據變化控制LED的亮滅126

5.3 基於BasicRF實現人體狀態采集138

5.4 基於BasicRF實現光照值采集145

5.5 基於ZStack協議棧采集數字量傳感器實驗151

5.6 基於ZStack協議棧組網實驗167

第6章其他無線技術在無線傳感網絡中的應用172

6.1 什麼是無線通信技術172

6.2 無線通信技術的發展影響175

6.3 其他無線技術介紹178

6.4 基於GPRS技術實現數據通信任務186

第7章無線傳感網絡綜合案例開發192

7.1 案例場景介紹192

7.2 無線ZigBee傳感網開發196

7.3 藍牙繫統開發207

7.4 綜合場景實現216

前言

物聯網就是“物物相連”，是通過RFID、傳感器、GPRS等信息感知設備和互聯網連接起來的網絡繫統。典型的物聯網繫統一般分為三層：感知層、網絡層、應用層，感知層和網絡層承擔著數據感知、數據傳輸的作用，是為物聯網應用層提供數據來源和可靠傳輸的通道和“關隘”。正確掌握傳感器技術和無線傳感網絡技術就是掌握了物聯網的關鍵技術之一。
物聯網技術是國家新興戰略產業技術，目前是物聯網產業發展的黃金時期，物聯網技術領域的人纔缺口非常大。為了更好地培養物聯網技術領域的人纔，本著職業教育的培養目標，佛山職業技術學院物聯網技術團隊聯合多所兄弟院校撰寫了物聯網應用技術專業核心課程繫列教材，共包括6本，分別為《單片機及接口技術》《物聯網工程技術》《傳感器與無線傳感網絡》《RFID與二維碼技術》《移動物聯網開發》《移動智能終端應用開發》。《傳感器與無線傳感網絡》共7章，建議教學為72學時，教學時間為二年級學期。先修課程為《單片機及接口技術》《C#程序設計》《計算機網絡基礎》。各院校可以根據自身的人纔培養方案實際安排情況進行適當的刪減。建議教學學時分配如下：

章節內容建議學時物聯網就是“物物相連”，是通過RFID、傳感器、GPRS等信息感知設備和互聯網連接起來的網絡繫統。典型的物聯網繫統一般分為三層：感知層、網絡層、應用層，感知層和網絡層承擔著數據感知、數據傳輸的作用，是為物聯網應用層提供數據來源和可靠傳輸的通道和“關隘”。正確掌握傳感器技術和無線傳感網絡技術就是掌握了物聯網的關鍵技術之一。
物聯網技術是國家新興戰略產業技術，目前是物聯網產業發展的黃金時期，物聯網技術領域的人纔缺口非常大。為了更好地培養物聯網技術領域的人纔，本著職業教育的培養目標，佛山職業技術學院物聯網技術團隊聯合多所兄弟院校撰寫了物聯網應用技術專業核心課程繫列教材，共包括6本，分別為《單片機及接口技術》《物聯網工程技術》《傳感器與無線傳感網絡》《RFID與二維碼技術》《移動物聯網開發》《移動智能終端應用開發》。《傳感器與無線傳感網絡》共7章，建議教學為72學時，教學時間為二年級學期。先修課程為《單片機及接口技術》《C#程序設計》《計算機網絡基礎》。各院校可以根據自身的人纔培養方案實際安排情況進行適當的刪減。建議教學學時分配如下：

章節內容   建議學時
第1章概述   6
第2章常用傳感器   14
第3章藍牙4.0無線通信應用   8
第4章 Wi-Fi無線通信應用   10
第5章 ZigBee無線通信應用   16
第6章其他無線技術在無線傳感網中的應用   8
第7章無線傳感網綜合案例開發   10
合計   72

本書的特點如下：
1．教、學、做相結合。將藍牙4.0、Basic RF、ZigBee、GPRS等技術嵌入教學、訓練任務中，通過項目化教學、任務驅動的方式，在任務實施過程中穿插新知識點的講授，讓學生在任務實施過程中理解、掌握理論知識點。
2．本書為校企合作教材，教學案例全部采用企業的真實案例，知識點和實訓任務緊貼物聯網技術相關企業的主流技術和產品，縮短學校教學和企業工程的距離，提高學習針對性。
3．無線傳感網絡作為物聯網技術的靈魂，在職業技能大賽“物聯網技術應用”賽項中涉及廣泛，本書將競賽考點作為新知識講授的主要內容。
本書由廣州番禺職業技術學院餘明輝院長主審，由喬海曄、黃潤、王毅擔任主編，負責對本書的編寫思路、目錄、內容選取等進行總體策劃，完成對全書的統稿工作。本書第1章由黃燕編寫，第2章由周鵬梅編寫，第3章由宋相慧編寫，第4章由喬海曄編寫，第5章由王毅編寫，第6、7章由黃潤編寫。本書還得到了廣東職業技術學院、私立華聯學院（廣東理工職業學院、廣州城市職業學院）、合作企業（北京新大陸時代教育科技有限公司）相關人員的大力幫助和支持，在此感謝參與本書編寫、審核、出版的全體人員。
由於時間倉促，編者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請廣大讀者提出批評和建議，以便今後修訂時進一步完善。閱讀本書過程中遇到的問題、發現的錯誤、對本書內容和結構方面的任何意見和建議，請發送至bain@phei.com.cn，致謝！

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