企业级物联网开发与应用

　　本书结合CC2530、ZigBee、STM32和Contiki操作系统等多种技术介绍物联网开发技术，由浅入深地对企业级物联网系统的开发进行了详细的介绍。本书采用项目式开发的学习方法，给出了28个贴近社会和生活的物联网应用案例，每个案例均有完整的开发过程，分别是明确的开发目标、详细的系统设计过程、深入浅出的原理学习、详细的开发内容和完整的开发验证，最后进行总结和拓展，将理论学习和开发实践结合起来。每个案例均给出了完整的开发代码，读者可以在源代码的基础上快速地进行二次开发。

　　廖建尚，男，副教授，毕业于广东工业大学通信与信息系统专业，现任职于广东交通职业技术学院，长期从事物联网技术的开发和教学工作。

第1章 物联网概论 1

1．1 物联网及其发展概况 1

1．1．1 物联网概念与基本特征 1

1．1．2 我国物联网产业发展现状 3

1．1．3 我国物联网产业面临的形势和发展目标 5

1．1．4 我国物联网发展任务 6

1．2 物联网系统架构模型 12

1．3 物联网开发预备知识 12

第2章 物联网项目应用开发基础 14

2．1 认识物联网项目应用平台 14

2．1．1 应用开发平台总体概述 14

2．1．2 无线传感节点 14

2．2 物联网通信协议 19

2．2．1 通信协议 19

2．2．2 定义与分析 19

2．3 项目开发调试工具 22

2．3．1 Lite节点开发工具的安装与调试 22

2．3．2 Plus节点开发工具的安装与调试 32

2．3．3 Android开发环境 38

2．3．4 HTML5 Web开发环境 43

2．4 物联网项目应用平台配置与调试 45

2．4．1 云平台配置 45

2．4．2 ZCloodTools调试工具 47

2．4．3 FwsTools调试工具 49

2．5 CC2530节点硬件驱动开发 52

2．5．1 ZigBee协议栈分析 52

2．5．2 ZStack的结构 52

2．5．3 ZStack中的寻址 55

2．5．4 ZStack OSAL调度管理 56

2．5．5 ZStack配置信道 58

2．5．6 ZStack硬件驱动分析 59

2．6 STM32节点硬件驱动开发 70

2．6．1 Contiki操作系统分析 70

2．6．2 Contiki操作系统的数据结构 73

2．6．3 硬件驱动分析 76

2．7 云平台开发应用接口 82

2．7．1 Android开发应用接口 82

2．7．2 Web开发应用接口 87

第3章 基于CC2530和ZigBee的物联网应用系统开发 92

3．1 环境温湿度信息采集系统设计与开发（案例1） 92

3．1．1 开发目标 93

3．1．2 系统设计 93

3．1．3 开发内容 96

3．1．4 开发验证 107

3．1．5 总结与拓展 110

3．2 室内空气PM质量监测系统设计与开发（案例2） 110

3．2．1 开发目标 111

3．2．2 系统设计 112

3．2．3 开发内容 114

3．2．4 开发验证 129

3．2．5 总结与拓展 130

3．3 农作物光照度监测系统设计与开发（案例3） 130

3．3．1 开发目标 131

3．3．2 系统设计 131

3．3．3 开发内容 134

3．3．4 开发验证 143

3．3．5 总结与拓展 144

3．4 农业大棚CO2监测系统设计与开发（案例4） 145

3．4．1 开发目标 146

3．4．2 系统设计 146

3．4．3 开发内容 149

3．4．4 开发验证 157

3．4．5 总结与拓展 159

3．5 厨房燃气安全监测与报警系统设计与开发（案例5） 159

3．5．1 开发目标 160

3．5．2 系统设计 160

3．5．3 开发内容 161

3．5．4 开发验证 173

3．5．5 总结与拓展 175

3．6 仓储仓库火焰监测与报警系统设计与开发（案例6） 175

3．6．1 开发目标 175

3．6．2 系统设计 175

3．6．3 开发内容 177

3．6．4 开发验证 189

3．6．5 总结与拓展 191

3．7 室内人员入侵监测与防护系统设计与开发（案例7） 191

3．7．1 开发目标 191

3．7．2 系统设计 191

3．7．3 开发内容 193

3．7．4 开发验证 204

3．7．5 总结与拓展 206

3．8 门窗非法闯入监测与报警系统设计与开发（案例8） 206

3．8．1 开发目标 206

3．8．2 系统设计 206

3．8．3 开发内容 207

3．8．4 开发验证 216

3．8．5 总结与拓展 217

3．9 无线智能遥控器系统设计与开发（案例9） 217

3．9．1 开发目标 217

3．9．2 系统设计 218

3．9．3 开发内容 219

3．9．4 开发验证 236

3．9．5 总结与拓展 237

3．10 无线智能LED灯控制系统设计与开发（案例10） 237

3．10．1 开发目标 238

3．10．2 系统设计 238

3．10．3 开发内容 239

3．10．4 开发验证 250

3．10．5 总结与拓展 251

3．11 智能无线门禁系统设计与开发（案例11） 251

3．11．1 开发目标 252

3．11．2 系统设计 252

3．11．3 开发内容 254

3．11．4 开发验证 270

3．11．5 总结与拓展 271

3．12 智能无线门锁系统设计与开发（案例12） 271

3．12．1 开发目标 271

3．12．2 系统设计 272

3．12．3 开发内容 273

3．12．4 开发验证 287

3．12．5 总结与拓展 288

3．13 智能无线报警系统设计与开发（案例13） 288

3．13．1 开发目标 288

3．13．2 系统设计 289

3．13．3 开发内容 290

3．13．4 开发验证 300

3．13．5 总结与拓展 301

3．14 无线排气扇的远程控制系统设计与开发（案例14） 301

3．14．1 开发目标 301

3．14．2 系统设计 302

3．14．3 开发内容 303

3．14．4 开发验证 313

3．14．5 总结与拓展 314

3．15 无线控制器系统设计与开发（案例15） 314

3．15．1 开发目标 314

3．15．2 系统设计 315

3．15．3 开发内容 316

3．15．4 开发验证 328

3．15．5 总结与拓展 329

3．16 远程无线智能电表系统设计与开发（案例16） 329

3．16．1 开发目标 330

3．16．2 系统设计 330

3．16．3 开发内容 332

3．16．4 开发验证 348

3．16．5 总结与拓展 349

3．17 智能无线插座系统设计与开发（案例17） 349

3．17．1 开发目标 350

3．17．2 系统设计 350

3．17．3 开发内容 351

3．17．4 开发验证 356

3．17．5 总结与拓展 357

第4章 基于STM32和Contiki的物联网应用系统开发 358

4．1 自助健康医疗信息采集系统设计与开发（案例18） 358

4．1．1 开发目标 359

4．1．2 系统设计 359

4．1．3 开发内容 362

4．1．4 开发验证 391

4．1．5 总结与拓展 393

4．2 流水线分拣系统设计与开发（案例19） 393

4．2．1 开发目标 394

4．2．2 系统设计 394

4．2．3 开发内容 395

4．2．4 开发验证 407

4．2．5 总结与拓展 408

4．3 智能无线可控电磁阀系统设计与开发（案例20） 408

4．3．1 开发目标 408

4．3．2 系统设计 409

4．3．3 开发内容 410

4．3．4 开发验证 415

4．3．5 总结与拓展 416

4．4 远程传送带控制系统设计与开发（案例21） 417

4．4．1 开发目标 417

4．4．2 系统设计 417

4．4．3 开发内容 419

4．4．4 开发验证 425

4．4．5 总结与拓展 426

4．5 智能无线电机控制系统设计与开发（案例22） 426

4．5．1 开发目标 427

4．5．2 系统设计 427

4．5．3 开发内容 429

4．5．4 开发验证 441

4．5．5 总结与拓展 442

4．6 智能无线水泵控制系统设计与开发（案例23） 442

4．6．1 开发目标 443

4．6．2 系统设计 443

4．6．3 开发内容 444

4．6．4 开发验证 449

4．6．5 总结与拓展 450

4．7 智能无线气泵控制系统设计与开发（案例24） 450

4．7．1 开发目标 450

4．7．2 系统设计 451

4．7．3 开发内容 452

4．7．4 开发验证 457

4．7．5 总结与拓展 458

4．8 智能无线土壤温湿度监测系统设计与开发（案例25） 458

4．8．1 开发目标 458

4．8．2 系统设计 459

4．8．3 开发内容 461

4．8．4 开发验证 475

4．8．5 总结与拓展 476

4．9 智能无线水体pH值监测系统设计与开发（案例26） 477

4．9．1 开发目标 477

4．9．2 系统设计 477

4．9．3 开发内容 479

4．9．4 开发验证 490

4．9．5 总结与拓展 492

4．10 智能无线水位水温测量系统设计与开发（案例27） 492

4．10．1 开发目标 493

4．10．2 系统设计 493

4．10．3 开发内容 495

4．10．4 开发验证 509

4．10．5 总结与拓展 510

4．11 室外风速风向检测系统设计与开发（案例28） 511

4．11．1 开发目标 512

4．11．2 系统设计 512

4．11．3 开发内容 515

4．11．4 开发验证 535

4．11．5 总结与拓展 536

附录A 常见硬件及问题 537

附录A．1 Android网关 537

附录A．2 无线节点镜像固化 539

附录A．3 无线节点修改网络信息 539

附录A．4 无线节点读取IEEE地址 541

参考文献 542