物联网的开发与应用实践

前言第1章物联网概论　1.1物联网的定义　1.2物联网的结构　1.2.1感知层　1.2.2网络层　1.2.3应用层　1.2.4物联网技术体系结构　1.3物联网及其相关技术　1.3.1涉及物联网的关键技术　1.3.2传感网　1.3.3泛在网　1.3.4M　1.3.5云计算　1.3.6信息物理　1.4物联网的应用　1.5本章小结　　第2章EPC和RFID基础知识　2.1EPC简介　2.1.1EPC编码　2.1.2EPC网络在国外的研究现状　2.1.3EPC网络在国内的研究现状　2.2EPC网络与EPCIS　2.2.1EPCglobal简介　2.2.2系统成员　2.2.3EPC系统　2.3EPC系统的工作流程　2.4条码技术　2.4.1一维条码　2.4.2二维条码　2.5RFID技术　2.5.1RFID概述　2.5.2RFID的发展历程　2.5.3RFID的基本组成　2.5.4RFID的产品分类　2.5.5ISO/IEC RFID行业应用技术标准　2.5.6RFID的工作频率及应用　2.5.7RFID市场发展　2.6RFID读写器设计　2.6.1MF RC500的主要特性　2.6.2IC卡系统组成　2.6.3Mifare1卡的操作流程　2.7本章小结　　第3章传感器技术　3.1传感器基础　3.1.1传感器概念　3.1.2传感器作用　3.1.3传感器组成与特性　3.1.4传感器分类　3.2常用传感器介绍　3.2.1温度传感器　3.2.2湿度传感器　3.2.3温湿度传感器　3.2.4超声波传感器　3.2.5气敏传感器　3.2.6光敏传感器　3.3智能传感器　3.3.1智能传感器概念　3.3.2智能传感器组成　3.3.3智能传感器功能与特点　3.3.4网络化智能传感器与应用　3.3.5我国有关重点攻克智能传感器与仪器仪表技术文件　3.4MEMS技术　3.4.1MEMS概述　3.4.2MEMS特点　3.4.3MEMS应用　3.5传感器接口技术　3.5.1传感器接口特点　3.5.2常用传感器接口电路　3.6本章小结　　第4章无线传感器网络操作系统　4.1无线传感器网络操作系统简介　4.1.1无线传感器网络对操作系统的需求　4.1.2现有的无线传感器网络操作系统　4.2TinyOS简介　4.2.1设计理念　4.2.2技术特点　4.2.3体系结构和版本说明　4.2.4TinyOS的系统介绍　4.2.5TinyOS的开发语言　4.3ZStackOSAL操作系统　4.3.1ZStack OSAL操作系统简介　4.3.2ZStack分析与移植　4.3.3OSAL系统使用与应用添加　4.3.4组网过程与关键API函数　4.3.5系统的开发环境与开发系统　4.3.6OSAL操作系统的调度机制　4.4本章小结　　第5章ZigBee无线传感器网络的开发　5.1ZigBee无线传感器网络的概念　5.1.1无线传感器网络概述　5.1.2各层功能　5.1.3协议特点　5.1.4组网分析　5.1.5传感器网络的构成　5.1.6传感器节点　5.1.7汇聚节点　5.1.8系统软件设计　5.2ZigBee无线传感器网络开发的基本知识　5.2.1有竞争力的ZigBee芯片解决方案的厂家　5.2.2精简协议栈的ZigBee网络节点设计　5.3ZigBee无线传感器终端的开发　5.3.1无线监控对象的区域　5.3.2ZigBee节点硬件设计　5.3.3系统软件设计　5.3.4系统测试　5.4ZigBee无线传感器路由器的开发　5.4.1核心芯片介绍　5.4.2硬件总体设计　5.4.3性能参数预算　5.4.4无线通信模块原理　5.4.5路由器软件设计　5.4.6天线设计　5.5基于CC2530的ZigBee协调器节点设计　5.5.1协调器的作用　5.5.2协调器节点的硬件设计　5.5.3节点软件设计及组网　5.5.4节点测试结果　5.6基于ARM9的ZigBee无线传感器网络网关开发　5.6.1系统方案　5.6.2硬件设计　5.6.3基于GR64的网关实现　5.7本章小结　　第6章基于物联网的中小型变电站监控系统设计　6.1关于配电自动化的概念　6.2监控系统总体设计　6.2.1中小型配电变电站的主接线　6.2.2基于物联网的小型变电站监控系统的总体设计　6.2.3基于物联网的小型变电站监控系统的功能　6.3基于物联网的中小型变电站监控系统硬件电路设计　6.3.1监控终端节点设计　6.3.2监控终端协调器与路由器节点硬件设计　6.3.3基于无线传感器网络的小型变电站网关节点设计　6.4基于物联网中小型变电站的软件设计　6.4.1终端节点的软件设计　6.4.2网关节点的软件设计　6.5电网调度中心的监控画面设计　6.6本章小结　　第7章基于物联网的气象站设计　7.1研究背景　7.1.1气象数据采集自动化、网络化的意义　7.1.2基于物联网的气象站监测系统的优点　7.1.3国内外行业现状及发展　7.1.4基于物联网的气象站监测系统　7.2基于物联网的气象站传感器的选择与性能分析　7.2.1检测系统的组成　7.2.2传感器的相关概念　7.2.3传感器的选择　7.3基于物联网的气象站节点硬件设计　7.3.1气象站监测系统组成框图　7.3.2气象站监测系统终端节点设计　7.3.3气象站监测系统协调器网关节点设计　7.4气象站监测系统节点电源设计　7.5基于物联网的气象站软件设计　7.5.1气象站监测系统节点软件设计　7.5.2气象站监测系统协调器节点软件设计　7.5.3气象站监测系统网关软件设计　7.5.4气象站监测系统的带身份标识软件设计　7.5.5上位机监测系统软件设计201　7.6本章小结　　第8章无线传感器网络中节点的电源解决方案　8.1无线传感器网络节点电源研究的背景　8.2国内外对无线传感器网络节点微能源技术的研究现状　8.2.1微能源技术的研究现状　8.2.2无线传感器网络电源方案的选择　8.3智能电网中无线传感器网络节点电源的解决办法　8.3.1具备厂用电场所的节点的能量供给　8.3.2从被监控的设备上取得能量　8.4太阳能光伏电池的应用　8.4.1无线传感器网络节点太阳能供电系统设计　8.4.2超级电容与锂电池组合的无线传感器网络节点电源设计　8.5其他方式供电　8.5.1基于压电陶瓷电源供电的无线传感器网络节点设计　8.5.2基于振动能源供电的无线传感器网络节点电源设计　8.6节点供电的潜在能源　8.6.1薄膜太阳能电池　8.6.2无线电力传输技术　8.7本章小结　　参考文献

物联网的开发与应用实践是一本实践性较强的关于物联网开发与实践的书籍。本书在介绍了物联网基本知识、EPC与RFID技术、传感器技术及接口之后，又对物联网的两种操作系统逐一作了介绍。而后详细阐述了物联网的支撑技术——无线传感器网络的开发。以TI公司的最新产品CC25XX系列为例,讲述了无线传感器网络的节点、路由器、协调器、网关的设计和开发技术，并给出了两个案例——物联网在中小型变电站测控方面的应用；物联网在气象站监测方面的应用设计开发。最后对无线传感器网络的瓶颈——节点电源问题进行了探讨。　　物联网的开发与应用实践内容深入浅出，少理论、多案例，是读者了解物联网技术的理想读物。可作为高等院校物联网相关专业学生的参考用书，也适合广大从事物联网相关技术的工程师、单片机爱好者阅读。