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基于Cortex-M3 和IPv6的物聯網技術開發與應用

( 簡體 字)
作者:廖建尚類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 嵌入式系統 -> Cortex
譯者:
出版社:清華大學出版社基于Cortex-M3 和IPv6的物聯網技術開發與應用 3dWoo書號: 47830
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NT售價: 445

出版日:11/1/2017
頁數:566
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302472179
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

物聯網和移動互聯網的迅猛發展慢慢改變了人類社會的生產方式、人們的工作方式、生活習慣等。國家規劃在9大重點領域推廣物聯網,分別是智能工業、智能農業、智能物流、智能家居、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療,并得到了廣泛的應用且逐步改變著這些產業的結構。
物聯網系統涉及的技術很多,對于一個有志于從事物聯網開發的人,必須掌握處理器外圍接口的驅動開發技術、相應傳感器的驅動開發技術,能開發應用程序和移動端程序。本書從STM32處理器入手,詳細講解微處理器接口結束、傳感器驅動、無線網絡技術、基于Contiki操作系統網絡開發技術、基于IPv6的多無線網絡融合技術、Android開發技術和云平臺開發技術以及物聯網高級應用技術。書中理論清晰,實踐案例豐富,逐步引導讀者掌握物聯網的各種開發技術。

本書是一本由淺入深地對物聯網系統進行開發的書籍,全書采用任務式開發的學習方法,共積累了70個趣味盎然、貼近生活的案例,每個案例均有完整的開發過程,分別是明確的學習目標、清晰的環境開發要求、深入淺出的原理學習、詳細的開發內容和完整的開發步驟,最后進行總結與拓展,引導讀者進行理論學習,并將理論用于開發實踐進行驗證,強調理論與實踐的有機結合,每個案例均附上完整的開發代碼,在源代碼的基礎上可以快速進行二次開發,能方便地將其轉化為各種比賽的案例,便于工程技術開發人員和科研工作人員進行科研項目等。


第1章介紹物聯網的發展狀況以及和IPv6的聯系,討論了本書開發使用的硬件平臺STM32和物聯網開發的軟件環境搭建,以及如何用IAR建立工程。

第2~4章介紹基于STM32的開發技術,其中第2章是STM32外圍接口開發,開發任務有GPIO控制、外部中斷、串口通信、SYSTICK定時器、LCD、實時時鐘、獨立看門狗、窗口看門狗、定時器中斷、內部溫度傳感器和DMA開發,引導讀者掌握STM32外圍接口開發;第3章是傳感器驅動開發,在STM32的基礎上完成各種傳感器的原理學習與開發,有光敏傳感器、溫濕度傳感器、雨滴/凝露傳感器、火焰傳感器、繼電器、霍爾傳感器、超聲波測距傳感器、人體紅外傳感器、可燃氣體/煙霧傳感器、酒精傳感器、空氣質量傳感器、三軸加速度傳感器、壓力傳感器、RFID讀寫和步進電機控制等,所介紹的傳感器均是目前在社會上廣泛應用的;第4章介紹了4種常用的無線網絡技術,有IEEE 802.15.4無線網絡驅動開發、IEEE 802.15.4點對點通信開發、藍牙無線網絡開發和WiFi無線網絡開發,通過項目開發闡述了4種網絡的特點。

第5~7章介紹Contiki操作系統和基于Contiki的開發技術,其中第5章介紹易于移植到微處理器上的小型操作系統Contiki,討論了Contiki應用和數據結構,并將Contiki移植到STM32,并在Contiki系統上進行進程開發、多進程開發、進程通信開發、定時器驅動開發和基于Contiki的LCD驅動開發;第6章介紹基于Contiki操作系統的無線網絡項目開發,分別詳細闡述了Contiki網絡工程開發、IPv6網關實現,并分模塊實現三種網絡的IPv6開發,分別有IEEE 802.15.4節點RPL組網開發、藍牙節點IPv6組網開發、WiFi節點IPv6組網開發、節點間UDP通信開發、節點間TCP通信開發、PC與節點間UDP通信開發、PC與節點間TCP通信以及Protosocket編程開發。第7章介紹基于IPv6的物聯網綜合項目開發,詳細分析了基于IPv6的多無線網絡融合框架、節點數據通信協議,結合項目實現了信息采集及控制(UDP)、信息采集及控制(CoAP)、傳感器綜合應用以及傳感器的自定義開發。

第8章和第9章是高級技術應用開發,其中第8章介紹物聯網平臺綜合項目開發,討論了智云物聯平臺的基本使用方法和一種用于數據傳輸的通信協議,并且實現了IPv6的節點硬件驅動開發、Android API開發和Web API開發,實現了云平臺的應用;第9章是物聯網云平臺高級項目開發,有4個綜合應用項目,分別是可燃氣體檢測系統開發、自動澆花系統開發、智能家居監控系統開發和農業環境自動監控系統開發,實現了物聯網云平臺的高級應用,也對全書的知識點進行了應用和串聯。
本書特色:
(1) 任務式開發。拋開傳統的理論學習方法,選取合適的案例將理論與實踐結合起來,通過理論學習和開發實踐,快速入門,由淺入深,逐步掌握CortexQM3和IPv6的物聯網開發技術。

(2) 各種知識點融合。將嵌入式系統和物聯網的開發技術、STM32處理器基本接口驅動、傳感器驅動、常用無線技術、小型操作系統、IPv6、Android移動互聯網開發等相結合,實現了強大的物聯網數據采集、傳輸和處理。


本書既可作為高等院校相關專業的教材或教學參考書,也可供相關領域的工程技術人員查閱,也適合微處理和物聯網開發愛好者使用。

本書在編寫過程中,借鑒和參考了國內外專家、學者、技術人員的相關研究成果,在此謹向有關作者表示深深的敬意和謝意。


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,特別感謝清華大學出版社的編輯在本書出版過程中給予的指導和大力支持。

本書是“廣東高等職業教育品牌專業建設項目(2016gzpp044)”研究成果之一。

由于本書涉及的知識面廣,時間又倉促,限于筆者的水平和經驗,疏漏之處在所難免,懇請專家和讀者批評指正。

編者
2017年3月

內容簡介:

本書介紹了基于CortexQM3和IPv6的物聯網開發技術與應用,由淺入深地對物聯網系統的開發進行介紹。全書采用任務式開發的學習方法,共積累了70個趣味盎然、貼近生活的案例,每個案例均有完整的開發過程,分別是明確的學習目標、清晰的環境開發要求、深入淺出的原理學習、詳細的開發內容和完整的開發步驟,最后進行總結和拓展,引導讀者輕松完成理論學習,并將理論與開發實踐有機地結合起來。

本書按照知識點分類,將嵌入式系統和物聯網系統的開發技術、CortexQM3接口技術、傳感器驅動、無線傳感網絡技術、Contiki操作系統基本知識和網絡技術、IPv6綜合開發技術、物聯網平臺開發技術、Android移動互聯網開發結合在一起,實現了各種領域的物聯網的數據采集、傳輸和控制,并提供案例及其源代碼,讀者可以快速上手。

本書既可作為高等院校相關專業的教材或教學參考書,也可供相關領域的工程技術人員查閱,且適合微處理器和物聯網系統開發愛好者使用。
目錄:

第1章物聯網開發硬件與軟件
1.1任務1認識物聯網
1.1.1物聯網的含義與基本特征
1.1.2中國物聯網產業發展現狀
1.1.3中國物聯網技術發展存在的問題
1.1.4IPv6和物聯網發展
1.1.5IPv6技術簡介
1.2任務2認識物聯網開發套件
1.2.1學習目標
1.2.2STM32W108
1.2.3ZXBee無線節點
1.2.4硬件連接和調試
1.2.5ZXBee無線節點硬件資源
1.3任務3搭建物聯網開發環境
1.3.1學習目標
1.3.2開發環境
1.3.3原理學習
1.3.4開發步驟
1.4任務4IAR項目開發
1.4.1工程目錄創建
1.4.2工程設置
1.4.3程序下載和調試
1.4.4下載hex文件
第2章STM32外圍接口開發
2.1任務5GPIO驅動
2.1.1學習目標
2.1.2開發環境
2.1.3原理學習
2.1.4開發內容
2.1.5開發步驟
2.1.6總結與擴展
2.2任務6外部中斷
2.2.1學習目標
2.2.2開發環境
2.2.3原理學習
2.2.4開發內容
2.2.5開發步驟
2.2.6總結與擴展
2.3任務7串口通信
2.3.1學習目標
2.3.2開發環境
2.3.3原理學習
2.3.4開發內容
2.3.5開發步驟
2.3.6總結與擴展
2.4任務8SYSTICK定時器
2.4.1學習目標
2.4.2開發環境
2.4.3原理學習
2.4.4開發內容
2.4.5開發步驟
2.4.6總結與擴展
2.5任務9LCD
2.5.1學習目標
2.5.2開發環境
2.5.3原理學習
2.5.4開發內容
2.5.5開發步驟
2.5.6總結與擴展
2.6任務10實時時鐘
2.6.1學習目標
2.6.2開發環境
2.6.3原理學習
2.6.4開發內容
2.6.5開發步驟
2.6.6總結與擴展
2.7任務11獨立看門狗
2.7.1學習目標
2.7.2開發環境
2.7.3原理學習
2.7.4開發內容
2.7.5開發步驟
2.7.6總結與擴展
2.8任務12窗口看門狗
2.8.1學習目標
2.8.2開發環境
2.8.3原理學習
2.8.4開發內容
2.8.5開發步驟
2.8.6總結與擴展
2.9任務13定時器中斷
2.9.1學習目標
2.9.2開發環境
2.9.3原理學習
2.9.4開發內容
2.9.5開發步驟
2.9.6總結與擴展
2.10任務14內部溫度傳感器
2.10.1學習目標
2.10.2開發環境
2.10.3原理學習
2.10.4開發內容
2.10.5開發步驟
2.10.6總結與擴展
2.11任務15DMA
2.11.1學習目標
2.11.2開發環境
2.11.3原理學習
2.11.4開發內容
2.11.5開發步驟
2.11.6總結與擴展
第3章傳感器驅動開發
3.1任務16光敏傳感器
3.1.1學習目標
3.1.2開發環境
3.1.3原理學習
3.1.4開發內容
3.1.5開發步驟
3.1.6總結與擴展
3.2任務17溫濕度傳感器
3.2.1學習目標
3.2.2開發環境
3.2.3原理學習
3.2.4開發內容
3.2.5開發步驟
3.2.6總結與擴展
3.3任務18雨滴/凝露傳感器
3.3.1學習目標
3.3.2開發環境
3.3.3原理學習
3.3.4開發內容
3.3.5開發步驟
3.3.6總結與擴展
3.4任務19火焰傳感器
3.4.1學習目標
3.4.2開發環境
3.4.3原理學習
3.4.4開發內容
3.4.5開發步驟
3.4.6總結與擴展
3.5任務20繼電器
3.5.1學習目標
3.5.2開發環境
3.5.3原理學習
3.5.4開發內容
3.5.5開發步驟
3.5.6總結與擴展
3.6任務21霍爾傳感器
3.6.1學習目標
3.6.2開發環境
3.6.3原理學習
3.6.4開發內容
3.6.5開發步驟
3.6.6總結與擴展
3.7任務22超聲波測距傳感器
3.7.1學習目標
3.7.2開發環境
3.7.3原理學習
3.7.4開發內容
3.7.5開發步驟
3.7.6總結與擴展
3.8任務23人體紅外傳感器
3.8.1學習目標
3.8.2開發環境
3.8.3原理學習
3.8.4開發內容
3.8.5開發步驟
3.8.6總結與擴展
3.9任務24可燃氣體/煙霧傳感器
3.9.1學習目標
3.9.2開發環境
3.9.3原理學習
3.9.4開發內容
3.9.5開發步驟
3.9.6總結與擴展
3.10任務25酒精傳感器
3.10.1學習目標
3.10.2開發環境
3.10.3原理學習
3.10.4開發內容
3.10.5開發步驟
3.10.6總結與擴展
3.11任務26空氣質量傳感器
3.11.1學習目標
3.11.2開發環境
3.11.3原理學習
3.11.4開發內容
3.11.5開發步驟
3.11.6總結與擴展
3.12任務27三軸加速度傳感器
3.12.1學習目標
3.12.2開發環境
3.12.3原理學習
3.12.4開發內容
3.12.5開發步驟
3.12.6總結與擴展
3.13任務28壓力傳感器
3.13.1學習目標
3.13.2開發環境
3.13.3原理學習
3.13.4開發內容
3.13.5開發步驟
3.13.6總結與擴展
3.14任務29RFID讀寫
3.14.1學習目標
3.14.2開發環境
3.14.3原理學習
3.14.4開發內容
3.14.5開發步驟
3.14.6總結與擴展
3.15任務30步進電機控制
3.15.1學習目標
3.15.2開發環境
3.15.3原理學習
3.15.4開發內容
3.15.5開發步驟
3.15.6總結與擴展
第4章無線傳感網絡技術開發
4.1任務31IEEE802.15.4無線網絡驅動開發
4.1.1學習目標
4.1.2開發環境
4.1.3原理學習
4.1.4開發內容
4.1.5開發步驟
4.2任務32IEEE802.15.4點對點通信開發
4.2.1學習目標
4.2.2開發環境
4.2.3原理學習
4.2.4開發內容
4.2.5開發步驟
4.3任務33藍牙無線網絡開發
4.3.1學習目標
4.3.2開發環境
4.3.3原理學習
4.3.4開發內容
4.3.5開發步驟
4.4任務34WiFi無線網絡開發
4.4.1學習目標
4.4.2開發環境
4.4.3原理學習
4.4.4開發內容
4.4.5開發步驟
第5章基于Contiki操作系統的基礎項目開發
5.1任務35認識Contiki操作系統
5.1.1學習目標
5.1.2原理學習
5.2任務36認識Contiki操作系統的數據結構
5.2.1學習目標
5.2.2原理學習
5.3任務37Contiki操作系統移植
5.3.1學習目標
5.3.2開發環境
5.3.3原理學習
5.3.4開發內容
5.3.5開發步驟
5.3.6總結與擴展
5.4任務38Contiki操作系統的進程開發
5.4.1學習目標
5.4.2開發環境
5.4.3原理學習
5.4.4開發步驟
5.4.5總結與擴展
5.5任務39Contiki多進程開發
5.5.1學習目標
5.5.2開發環境
5.5.3原理學習
5.5.4開發步驟
5.5.5總結與擴展
5.6任務40Contiki進程通信基礎開發
5.6.1學習目標
5.6.2開發環境
5.6.3原理學習
5.6.4開發步驟
5.6.5總結與擴展
5.7任務41Contiki進程通信高級開發
5.7.1學習目標
5.7.2開發環境
5.7.3開發內容
5.7.4開發步驟
5.7.5總結與擴展
5.8任務42定時器驅動開發
5.8.1學習目標
5.8.2開發環境
5.8.3原理學習
5.8.4開發步驟
5.8.5總結與擴展
5.9任務43基于Contiki的LCD驅動開發
5.9.1學習目標
5.9.2開發環境
5.9.3原理學習
5.9.4開發步驟
5.9.5總結與擴展
第6章基于Contiki操作系統的無線網絡項目開發
6.1任務44Contiki網絡工程開發
6.1.1學習目標
6.1.2開發環境
6.1.3開發內容
6.1.4開發步驟
6.1.5總結與擴展
6.2任務45IPv6網關實現
6.2.1學習目標
6.2.2開發環境
6.2.3原理學習
6.2.4開發內容
6.2.5開發步驟
6.3任務46IEEE802.15.4節點RPL組網開發
6.3.1學習目標
6.3.2開發環境
6.3.3原理學習
6.3.4開發內容
6.3.5開發步驟
6.4任務47藍牙節點IPv6組網開發
6.4.1學習目標
6.4.2開發環境
6.4.3原理學習
6.4.4開發內容
6.4.5開發步驟
6.5任務48WiFi節點IPv6組網開發
6.5.1學習目標
6.5.2開發環境
6.5.3原理學習
6.5.4開發內容
6.5.5開發步驟
6.6任務49節點間UDP通信開發
6.6.1學習目標
6.6.2開發環境
6.6.3原理學習
6.6.4開發內容
6.6.5開發步驟
6.7任務50節點間TCP通信開發
6.7.1學習目標
6.7.2開發環境
6.7.3原理學習
6.7.4開發內容
6.7.5開發步驟
6.8任務51PC與節點間UDP通信開發
6.8.1學習目標
6.8.2開發環境
6.8.3原理學習
6.8.4開發內容
6.8.5開發步驟
6.9任務52PC與節點間TCP通信
6.9.1學習目標
6.9.2開發環境
6.9.3原理學習
6.9.4開發內容
6.9.5開發步驟
6.10任務53Protosocket編程開發
6.10.1學習目標
6.10.2開發環境
6.10.3原理學習
6.10.4開發內容
6.10.5開發步驟
第7章基于IPv6的物聯網綜合項目開發
7.1任務54基于IPv6的多無線網絡融合框架
7.1.1學習目標
7.1.2開發環境
7.1.3原理學習
7.1.4開發內容
7.1.5開發步驟
7.2任務55節點數據通信協議
7.2.1學習目標
7.2.2原理學習
7.3任務56信息采集及控制(UDP)
7.3.1學習目標
7.3.2開發環境
7.3.3原理學習
7.3.4開發內容
7.3.5開發步驟
7.3.6總結與擴展
7.4任務57信息采集及控制(CoAP)
7.4.1學習目標
7.4.2開發環境
7.4.3原理學習
7.4.4開發內容
7.4.5開發步驟
7.4.6總結與擴展
7.5任務58傳感器綜合應用
7.5.1學習目標
7.5.2開發環境
7.5.3開發內容
7.5.4開發步驟
7.6任務59傳感器的自定義開發
7.6.1學習目標
7.6.2開發環境
7.6.3開發內容
7.6.4開發步驟
第8章物聯網平臺綜合項目開發
8.1任務60智云物聯開發基礎
8.1.1學習目標
8.1.2智云物聯平臺介紹
8.1.3智云物聯基本框架
8.1.4智云物聯常用硬件
8.1.5智云物聯優秀項目
8.1.6開發前準備工作
8.2任務61智云平臺基本開發
8.2.1學習目標
8.2.2開發環境
8.2.3原理學習
8.2.4開發內容
8.2.5開發步驟
8.2.6總結與擴展
8.3任務62物聯網通信協議
8.3.1學習目標
8.3.2開發環境
8.3.3原理學習
8.3.4開發內容
8.3.5開發步驟
8.3.6總結與擴展
8.4任務63IPv6的節點硬件驅動開發
8.4.1學習目標
8.4.2開發環境
8.4.3原理學習
8.4.4開發內容
8.4.5開發步驟
8.4.6總結與擴展
8.5任務64AndroidAPI開發
8.5.1學習目標
8.5.2開發環境
8.5.3原理學習
8.5.4開發內容
8.5.5開發步驟
8.5.6總結與擴展
8.6任務65WebAPI開發
8.6.1學習目標
8.6.2開發環境
8.6.3原理學習
8.6.4開發內容
8.6.5開發步驟
8.6.6總結與擴展
8.7任務66開發調試工具
8.7.1學習目標
8.7.2開發環境
8.7.3原理學習
8.7.4開發內容
8.7.5開發步驟
8.7.6總結與擴展
第9章物聯網云平臺高級項目開發
9.1任務67可燃氣體檢測系統開發
9.1.1學習目標
9.1.2開發環境
9.1.3原理學習
9.1.4開始內容
9.1.5開發步驟
9.1.6總結與擴展
9.2任務68自動澆花系統開發
9.2.1學習目標
9.2.2開發環境
9.2.3原理學習
9.2.4開發內容
9.2.5開發步驟
9.2.6總結與擴展
9.3任務69智能家居監控系統開發
9.3.1學習目標
9.3.2開發環境
9.3.3原理學習
9.3.4開發內容
9.3.5開發步驟
9.3.6總結與擴展
9.4任務70農業環境自動監控系統開發
9.4.1學習目標
9.4.2開發環境
9.4.3原理學習
9.4.4開發內容
9.4.5開發步驟
9.4.6總結與擴展
附錄A常見硬件及問題
A.1無線節點讀取IEEE地址
A.2傳感器
A.3STM32W108IPv6radio鏡像固化
A.4藍牙無線節點設置
A.5瀏覽器采集和控制節點
參考文獻
序: