近年來，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的迅猛發(fā)展，大大提高了生產(chǎn)效率和社會(huì)生產(chǎn)力。工業(yè)和信息化部發(fā)布的《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊（2016—2020年）》總結(jié)了“十二五”規(guī)劃中物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所獲得的成就，并分析了“十三五”期間面臨的形勢，明確了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展思路和目標(biāo)，提出了6大重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范工程，分別是智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、智能家居、智能交通和車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療和健康養(yǎng)老，以及智慧節(jié)能環(huán)保。該發(fā)展規(guī)劃為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展指出了一條鮮明的道路，同時(shí)也表明了我國在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面的堅(jiān)定決心。
本書主要介紹ZigBee無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，全書先進(jìn)行理論知識的介紹，然后給出實(shí)際案例的開發(fā)過程，最后進(jìn)行總結(jié)拓展。每個(gè)案例均有詳細(xì)的軟/硬件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)過程，并給出完整的開發(fā)代碼，讀者可以在此基礎(chǔ)上快速地進(jìn)行二次開發(fā)。
第1章為ZigBee無線通信技術(shù)和開發(fā)基礎(chǔ)。本章引導(dǎo)讀者初步認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)和ZigBee無線通信技術(shù)，了解物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)硬件平臺(tái)，學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境的搭建。
第2章為ZigBee無線通信應(yīng)用開發(fā)。本章主要介紹ZigBee網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)播通信、廣播通信、信道監(jiān)聽和無線控制技術(shù)的原理及應(yīng)用。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握ZigBee無線通信技術(shù)的原理和開發(fā)。
第3章為ZStack協(xié)議棧開發(fā)。本章首先介紹ZStack協(xié)議棧的理論知識，然后對ZStack協(xié)議棧工程進(jìn)行解析，最后基于ZStack協(xié)議棧進(jìn)行實(shí)際案例的開發(fā)，從而加深讀者對ZStack協(xié)議棧的理解。
第4章為ZigBee基礎(chǔ)應(yīng)用開發(fā)。本章先介紹ZigBee基礎(chǔ)應(yīng)用開發(fā)的框架，然后通過ZigBee倉庫濕度采集系統(tǒng)、ZigBee倉庫通風(fēng)系統(tǒng)和ZigBee倉庫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)三個(gè)實(shí)際案例，分別介紹ZigBee采集類程序、控制類程序和安防類程序的邏輯和接口。
第5章為ZigBee綜合應(yīng)用開發(fā)。本章先介紹物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)、ZXBee通信協(xié)議和智云平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)接口，然后給出兩個(gè)綜合應(yīng)用開發(fā)案例，即小型飛行器高度管理系統(tǒng)和智能避障管理系統(tǒng)。每個(gè)綜合應(yīng)用開發(fā)案例均給出開發(fā)目標(biāo)、開發(fā)設(shè)計(jì)、開發(fā)實(shí)踐和開發(fā)驗(yàn)證。
本書在編寫過程中，借鑒和參考了國內(nèi)外專家、學(xué)者、技術(shù)人員的相關(guān)研究成果，作者盡可能按學(xué)術(shù)規(guī)范予以說明，但難免會(huì)有疏漏之處，在此謹(jǐn)向有關(guān)作者表示深深的敬意和謝意。如有疏漏，請及時(shí)通過出版社與作者聯(lián)系。
感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書編寫過程中提供的幫助，特別感謝電子工業(yè)出版社在本書出版過程中給予的大力支持。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展得很快，涉及的領(lǐng)域很廣泛，限于作者的水平和經(jīng)驗(yàn)，疏漏之處在所難免，懇請廣大專家和讀者批評指正。
作 者
2020年6月
胡瑛，女，副教授，碩士，現(xiàn)任職于湖南工程學(xué)院。長期從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)和教學(xué)工作，對ZigBee無線通信技術(shù)有深入的研究和理解。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)完成了多車輛檢測跟蹤系統(tǒng)和礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，指導(dǎo)學(xué)生多次獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)，有豐富的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
第1章 ZigBee無線通信技術(shù)和開發(fā)基礎(chǔ) 1
1．1 認(rèn)識ZigBee無線通信技術(shù) 1
1．1．1 ZigBee簡介 1
1．1．2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 1
1．1．3 ZigBee和物聯(lián)網(wǎng) 3
1．2 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)簡介 4
1．2．1 CC2530的特色和資源 4
1．2．2 Android網(wǎng)關(guān) 7
1．2．3 xLab開發(fā)平臺(tái) 8
1．3 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)環(huán)境的搭建 12
1．3．1 IAR集成開發(fā)環(huán)境簡介 12
1．3．2 IAR集成開發(fā)環(huán)境及常用工具的安裝 12
1．4 創(chuàng)建第一個(gè)IAR應(yīng)用程序 15
1．4．1 創(chuàng)建IAR工程 15
1．4．2 設(shè)置IAR工程 18
1．4．3 IAR應(yīng)用程序的編譯、下載與調(diào)試 21
1．4．4 下載hex文件 24
第2章 ZigBee無線通信應(yīng)用開發(fā) 27
2．1 ZigBee點(diǎn)播通信開發(fā) 27
2．1．1 開發(fā)內(nèi)容：點(diǎn)播通信 27
2．1．2 開發(fā)步驟 30
2．1．3 開發(fā)小結(jié) 33
2．2 ZigBee廣播通信開發(fā) 33
2．2．1 開發(fā)內(nèi)容：廣播通信 33
2．2．2 開發(fā)步驟 36
2．2．3 開發(fā)小結(jié) 38
2．3 ZigBee信道監(jiān)聽開發(fā) 38
2．3．1 開發(fā)內(nèi)容：信道監(jiān)聽 38
2．3．2 開發(fā)步驟 41
2．3．3 開發(fā)小結(jié) 42
2．4 ZigBee無線控制開發(fā) 42
2．4．1 開發(fā)內(nèi)容：無線控制 42
2．4．2 開發(fā)步驟 44
2．4．3 開發(fā)小結(jié) 45
第3章 ZStack協(xié)議棧開發(fā) 47
3．1 ZStack協(xié)議棧 47
3．1．1 ZStack協(xié)議棧的結(jié)構(gòu) 47
3．1．2 ZStack協(xié)議棧的工作流程 49
3．1．3 ZStack協(xié)議棧設(shè)備類型的選擇 50
3．1．4 ZStack協(xié)議棧編譯選項(xiàng)的配置 50
3．1．5 ZStack協(xié)議棧的尋址 51
3．1．6 OSAL調(diào)度 53
3．1．7 ZStack協(xié)議棧的信道配置 54
3．2 ZStack協(xié)議棧工程解析 55
3．3 ZigBee多點(diǎn)自組織網(wǎng)絡(luò)的開發(fā) 68
3．3．1 開發(fā)內(nèi)容：多點(diǎn)自組織網(wǎng)絡(luò) 70
3．3．2 開發(fā)步驟 73
3．3．3 開發(fā)小結(jié) 76
3．4 ZigBee廣播/組播的開發(fā) 76
3．4．1 開發(fā)內(nèi)容：廣播/組播 76
3．4．2 開發(fā)步驟 79
3．4．3 開發(fā)小結(jié) 81
3．5 ZigBee星狀網(wǎng)絡(luò)的開發(fā) 81
3．5．1 開發(fā)內(nèi)容：星狀網(wǎng)絡(luò) 82
3．5．2 開發(fā)步驟 85
3．5．3 開發(fā)小結(jié) 86
3．6 ZStack協(xié)議棧的分析與開發(fā) 86
3．6．1 開發(fā)內(nèi)容：ZStack協(xié)議棧的分析 86
3．6．2 開發(fā)步驟 89
3．6．3 開發(fā)小結(jié) 91
3．7 ZStack協(xié)議棧綁定技術(shù)的開發(fā) 92
3．7．1 開發(fā)內(nèi)容：信號燈控制 92
3．7．2 開發(fā)步驟 94
3．7．3 開發(fā)小結(jié) 96
第4章 ZigBee基礎(chǔ)應(yīng)用開發(fā) 97
4．1 ZigBee基礎(chǔ)應(yīng)用開發(fā)框架 97
4．1．1 開發(fā)目標(biāo) 97
4．1．2 原理學(xué)習(xí) 97
4．1．3 開發(fā)實(shí)踐：構(gòu)建ZigBee基礎(chǔ)應(yīng)用開發(fā)框架 108
4．2 ZigBee倉庫濕度采集系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 121
4．2．1 開發(fā)目標(biāo) 121
4．2．2 原理學(xué)習(xí)：ZigBee采集類程序接口 121
4．2．3 開發(fā)實(shí)踐：倉庫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 131
4．2．4 小結(jié) 145
4．3 ZigBee倉庫通風(fēng)系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 146
4．3．1 開發(fā)目標(biāo) 146
4．3．2 原理學(xué)習(xí)：ZigBee控制類程序接口 146
4．3．3 開發(fā)實(shí)踐：ZigBee倉庫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 149
4．3．4 小結(jié) 155
4．4 ZigBee倉庫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 156
4．4．1 開發(fā)目標(biāo) 156
4．4．2 原理學(xué)習(xí)：ZigBee安防類程序接口 156
4．4．3 開發(fā)實(shí)踐：ZigBee倉庫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 160
4．4．4 小結(jié) 166
第5章 ZigBee綜合應(yīng)用開發(fā) 167
5．1 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái) 167
5．2 ZXBee通信協(xié)議 168
5．2．1 原理學(xué)習(xí)：ZXBee通信協(xié)議 168
5．2．2 開發(fā)實(shí)踐 171
5．3 云平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)接口 173
5．3．1 原理學(xué)習(xí)：云平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)接口函數(shù)的參數(shù)及功能 173
5．3．2 開發(fā)實(shí)踐 182
5．4 小型飛行器高度管理系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 187
5．4．1 開發(fā)目標(biāo) 187
5．4．2 開發(fā)設(shè)計(jì) 187
5．4．3 開發(fā)實(shí)踐 190
5．4．4 開發(fā)驗(yàn)證 213
5．5 智能避障管理系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 217
5．5．1 開發(fā)目標(biāo) 217
5．5．2 開發(fā)設(shè)計(jì) 217
5．5．3 開發(fā)實(shí)踐 219
5．5．4 開發(fā)驗(yàn)證 236
參考文獻(xiàn) 241
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