ZigBee原理、实践及应用/物联网工程核心技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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葛广英，葛菁，赵云龙 著

图书标签:

• ZigBee
• 物联网
• 无线通信
• 传感器网络
• 嵌入式系统
• 低功耗
• 协议分析
• 智能家居
• 工业控制
• 无线传感器网络

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302392217

版次：1

商品编码：11766719

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 物联网工程核心技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：544

内容简介

　　《ZigBee原理、实践及应用/物联网工程核心技术丛书》分为3篇，共11章，第1篇为基本知识与技术篇，包括第1、2章，介绍ZigBee技术、ZigBee芯片及应用。第2篇为实践与提高篇，包括第3～9章，其中第3～5章介绍基于北京奥尔斯电子科技有限公司的物联网创新实验系统（OURS-IOTV2-CC2530）的组成、实践项目和综合应用项目；第6～8章介绍北京赛佰特科技有限公司的全功能物联网教学科研平台（标准版CBT-SuperIOT）的组成、基础实践项目和综合通信项目；第9章介绍基于ST公司的STM32W108处理器组成的ZigBee技术实践项目。第3篇为综合应用篇，包括第10、11章，介绍ZigBee技术的几个应用实例。 本书可供从事无线传感器网络开发与应用的工程技术人员学习使用，也可作为高等院校电子、通信、自动控制等专业学生的学习用书。

目录

第1篇 基本知识与技术
第1章 物联网、无线传感网和ZigBee技术
1.1 物联网概述
1.2 无线传感网络
1.3 ZigBee技术
第2章 ZigBee芯片及应用
2.1 常用的ZigBee芯片
2.2 CC2530芯片及应用
2.3 增强型805 1内核
2.4 CC2530 I／O端口和寄存器
2.5 STM32系列芯片
2.6 STM8系列芯片

第2篇 实践与提高
第3章 物联网创新实验系统（OURS-IOTV2-CC2530）
3.1 无线传感网通信模块
3.2 无线通信节点模块
3.3 传感器及控制器模块
3.4 Cortex M3模块（LM3S9896）
3.5 电源板及智能主板
3.6 嵌入式网关（Cortex A8DB开发板）
3.7 IAR EW805l集成开发环境
3.8 IAR软件的使用
第4章 ZigBee实践项目（OURS-IOTV2 TI方案）
4.1 CC2530 GPIO控制实验
4.2 CC2530 LCD控制实验
4.3 CC2530外部中断实验
4.4 CC2530时钟源选择实验
4.5 CC2530功耗模式选择实验
4.6 CC2530睡眠定时器使用实验
4.7 CC2530串口通信实验
4.8 CC2530 ADC实验
4.9 温湿度及光照采集实验
4.10 点到点无线通信实验
4.11 CC2530无线通信丢包率测试实验
4.12 802.15.4-2.4G各信道信号强度测试实验
4.13 无线串口点对点通信实验
4.14 最大吞吐量点对点通信实验
4.15 两终端数据包间隔互发点对点通信实验
第5章 ZigBee综合实例
5.1 物联网综合演示系统
5.2 Z-Stack星状网通信实验
5.3 Z-Stack MESH网通信实验
5.4 ZigBee PRO通信实验
第6章 全功能物联网教学科研平台（CBT-SuperlOT）
6.1 CBT_SuperIOT平台概述
6.2 平台主板接口
6.3 Correx-A8智能终端核心板
6.4 通信模块
6.5 传感器模块
6.6 Windows下系统开发环境（TI方案）
第7章 ZigBee基础实践项目（CBT-SuperIOT TI方案）
7.1 LED灯控制实验
7.2 Timerl控制实验
7.3 Timer2控制实验
7.4 Timer3控制实验
7.5 Timer4控制实验
7.6 片上温度AD实验
7.7 模拟电压AD转换实验
7.8 电源电压AD转换实验
7.9 串口收发数据实验
7.10 串口控制LED实验
7.11 时钟显示实验
7.12 看门狗实验
7.13 系统休眠与低功耗实验
7.14 按键实验
第8章 ZigBee综合通信实验（CBT-SuperIOT TI方案）
8.1 点对点无线通信实验
8.2 点对多点无线通信实验
8.3 TI Z-Stack 2007协议栈实验
8.4 基于Z-Stack的无线组网实验
8.5 基于Z-Stack的串口控制LED实验
8.6 无线温度检测实验
8.7 无线透传实验
8.8 无线传感网络实验
第9章 ZigBee实践项目（ST方案）
9.1 Windows系统下的ZigBee开发环境
9.2 光照传感器实验
9.3 红外对射传感器实验
9.4 温湿度传感器实验
9.5 步进电机驱动实验
9.6 ZigBee开发实验
9.7 ZigBee组网实验
9.8 PC机串口控制ZigBee实验
9.9 基于ZigBee的无线传感器网络实验
9.10 基于ZigBee的无线透传实验

第3篇 综合应用篇
第10章 ZigBee应用实例
10.1 基于ZigBce无线组网的智能家居实训案例
10.2 智能家居实训平台（CBT-IOT-SHS型）
10.3 智能家居实训系统
10.4 智能家居系统之安防监控实训
10.5 智能家居系统之门禁控制实训
10.6 智能家居系统之家电控制实训
10.7 智能家居系统之红外家电遥控实训
10.8 智能家居系统之视频监控实训
第11章 ZigBee应用系统
11.1 基于zigBee的电解槽温度采集与智能控制系统
11.2 基于无线传输的智能交通控制系统
11.3 公交车进站预报系统
11.4 基于物联网的市政路灯在线监测系统
参考文献

精彩书摘

　　《ZigBee原理、实践及应用/物联网工程核心技术丛书》：
　　STM32W108的RF收发器采用高效架构，包含了一个模拟前后端和一个数字基带。集成的接收信道滤波器允许其他使用2，4GHz频段的通信标准共用这一频段，如IEEE 802.11和蓝牙。内部集成有稳压器、VCO、环路滤波器、功率放大器等。高性能无线模式（升压模式）可通过软件进行选择，以提高动态范围。
　　STM32W108无线接收器是一种低中频、超外差接收器，接收器采用一个低IF、超外差接收器，这个接收器使用复杂的混合、多相滤波来抑制像频。在模拟部分，天线输入的RF信号先被放大、混频合成一个4MHz的中频（IF），混频器的输出经滤波、组合、放大，然后被一个12MB／s的ADC采样，这个数字化的信号在数字基带上被解调。数字基带提供了接收器路径的增益控制，既可以有能力接收大范围的信号，也可以容忍较大的干扰。
　　STM32W108无线发射器采用一个模拟前后端和数字基带来产生O—QPSK调制信号，这是一个面积小、能效高的两点调制架构，来调制由合成器产生的RF信号，调制过的RF信号被送到一个集成功放（PA），最后从STM32W108输出。集成功率放大器提供了较大的输出功率。数字逻辑电路控制发射路径和输出功率校准。如果STM32W108使用外部功率放大器，就需要使用TX_ACTIVE或nTX_ACTIVE信号控制外部转换逻辑电路的时序。
　　集成的4.8GHz的VCO和环路滤波器，最大限度地减少了片外电路。只再需要一个24MHz晶振及负载电容来构成PLL振荡器信号。
　　为了保持ZigBee和IEEE 802.15.4：2003标准要求的严格时间机制，STM32W108在硬件上集成了许多MAC功能部件。MAC硬件处理自动应答发送和接收、自动退避时延、为发送清除信道评估、自动过滤接收包。MAC中还集成了数据包跟踪接口，它可以捕获所有STM32W108发送和接收到的数据包。MAC的接口将片内RAM和收发基带模块连接起来。MAC提供了基于硬件的IEEE 802.15.4数据包过滤。它提供了一个精确的符号时基，以尽量减少软件栈在同步和时序方面要做的工作。此外，它还提供了对IEEE 802.15.4 CSMACA算法的定时和同步援助。
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前言/序言

《无线传感器网络关键技术与实践》 内容简介： 在物联网（IoT）浪潮席卷全球的今天，无线传感器网络（WSN）作为其核心的支撑技术之一，正以前所未有的速度渗透到工业、农业、环境监测、智慧城市、医疗健康等各个领域。它们如同遍布各处的“触角”和“神经末梢”，负责采集海量数据，并将信息高效、可靠地传递回中央处理平台，从而实现智能化感知、决策与控制。本书正是基于这一深刻的背景，聚焦无线传感器网络的关键技术，并结合大量的实践案例，为读者提供一个全面、深入的学习和研究框架。 本书的编写宗旨在于 bridging the gap（架起桥梁），连接理论研究与实际工程应用，使读者不仅能够理解WSN的基本原理，更能掌握在实际项目中设计、部署和维护WSN的能力。我们力求以清晰的逻辑、翔实的论述和丰富的实例，帮助读者构建起对WSN技术栈的系统认知。 第一部分：无线传感器网络基础理论 本部分将从最基础的概念入手，为读者打下坚实的理论基础。 传感器网络概述： 首先，我们将界定传感器网络的定义、特征（如分布式、自组织、低功耗、异构性等）以及其在物联网架构中的位置和作用。通过对传感器网络发展历程的回顾，让读者了解其技术演进的脉络。 传感器节点组成与原理： 详细阐述一个典型的传感器节点是如何构成的，包括核心微控制器（MCU）、传感器单元、通信模块、能源管理单元等。在此基础上，深入介绍各种常见传感器的类型（温度、湿度、光照、气体、加速度、压力等）及其工作原理，以及如何根据应用需求选择合适的传感器。 网络拓扑结构： 探讨传感器网络中常见的拓扑结构，如星型、总线型、环型、网状型（Mesh）以及混合型。分析不同拓扑结构在部署复杂度、通信可靠性、功耗、扩展性等方面的优劣，并结合实际场景给出拓扑选择的建议。 通信协议栈： 这是WSN的核心。我们将层层剖析WSN典型的协议栈，从物理层（信号传输、调制解调）、数据链路层（MAC协议，如TDMA、CSMA/CA、低功耗MAC协议的演进）、网络层（路由协议，如AODV、DSR、DSDV的WSN适应性，以及LEACH、DIRICHLET等针对WSN特点的路由算法）、传输层（如TCP/UDP在WSN中的局限性及替代方案，如CoAP）、应用层（数据采集、管理、服务发现）进行详细讲解。特别会关注低功耗设计在各个层级协议中的体现。 多跳通信与路由： 深入探讨WSN中多跳通信的必要性及其带来的挑战。详细介绍各类路由协议的设计思想、工作机制、性能指标（如能量消耗、延迟、吞吐量、鲁棒性）以及它们在不同应用场景下的适用性。 能量管理与功耗优化： 能源是WSN生存的关键。本节将系统性地介绍各种能量管理策略，包括节点休眠/唤醒机制、动态电压和频率调整（DVFS）、能量采集技术（光能、动能、射频能量等）的应用，以及如何通过优化网络协议和节点行为来最大化网络寿命。 数据融合与处理： 面对海量、异构的传感器数据，如何进行有效的融合与处理是提升WSN智能化的关键。我们将探讨集中式、分布式以及混合式数据融合方法，包括数据清洗、去冗余、特征提取、模式识别等技术。 第二部分：无线传感器网络关键技术深度解析 在掌握了基础理论之后，本部分将深入探讨WSN领域中的一些关键技术和前沿方向。 MAC层协议设计与优化： 详细分析现有WSN MAC协议的特点，如IEEE 802.15.4标准及其在WSN中的应用。探讨低功耗MAC协议（如X-MAC, DSME）的设计思路，以及如何针对不同的应用场景（如周期性采集、事件驱动）来选择或设计高效的MAC协议。 路由协议的挑战与创新： 针对WSN固有的动态性、节点异构性、能量约束等问题，深入剖析传统路由协议的不足，并介绍WSN领域内涌现出的新型路由协议，如基于地理位置的路由、基于能耗感知的路由、自适应多路径路由等，以及它们在提高网络性能方面的作用。 面向应用的WSN部署策略： 结合实际应用需求，探讨WSN的部署策略。这包括节点密度、节点位置选择、网络覆盖与连通性保证、以及如何进行有效的网络规划和初始化。 WSN安全机制： 随着WSN应用范围的扩大，安全性问题日益突出。本节将详细介绍WSN面临的安全威胁（如窃听、拒绝服务、恶意节点、数据篡改等），并探讨各种安全机制，包括身份认证、数据加密、访问控制、入侵检测等，以及在低功耗约束下的安全实现方案。 WSN的软件与编程模型： 介绍WSN节点上常用的操作系统（如TinyOS, Contiki, FreeRTOS）及其特点，以及针对WSN开发的编程模型和工具链。讲解如何编写高效、低功耗的传感器节点程序。 WSN与云计算/边缘计算的结合： 探讨WSN如何与云计算和边缘计算进行协同工作。分析云计算在WSN数据存储、大数据分析、模型训练等方面的优势，以及边缘计算在降低延迟、减少网络负载、实现实时处理方面的价值。 第三部分：无线传感器网络实践与应用案例 理论结合实践是本书的核心亮点。本部分将通过大量的实际案例，展示WSN在各个领域的应用。 环境监测： 详细介绍如何利用WSN实现空气质量监测、水质监测、土壤墒情监测、森林火灾预警、野生动物追踪等。分析在这些场景下，传感器节点的选择、网络拓扑的设计、数据采集与传输策略、以及后期数据分析的关键点。 智慧农业： 阐述WSN在精准农业中的应用，如温室大棚环境调控、农作物生长状态监测、灌溉自动化、病虫害预警等。重点分析传感器节点部署的优化、数据驱动的决策支持系统构建。 智慧城市： 探讨WSN在智慧交通（车流量监测、停车位管理）、智慧安防（入侵检测、公共区域监控）、智慧能源（智能电网监测）、智慧照明等方面的应用。 工业物联网（IIoT）： 介绍WSN在工业生产过程中的应用，如设备状态监测与预测性维护、生产流程优化、安全生产保障、仓储管理等。强调在恶劣工业环境下的WSN部署与可靠性保障。 医疗健康： 讲解WSN在远程病人监护、生理参数监测（心率、血压、血氧等）、运动健康追踪、智能养老等领域的应用。关注数据的实时性、可靠性以及隐私保护。 其他新兴应用： 简要介绍WSN在智能家居、可穿戴设备、水下探测、空间探测等新兴领域的应用前景与技术挑战。 本书特点： 1. 系统性与全面性： 涵盖了WSN从基础理论到核心技术，再到具体应用的全过程，力求为读者提供一个完整的知识体系。 2. 理论与实践相结合： 在讲解理论知识的同时，大量引用实际案例，使抽象的概念具象化，易于理解和掌握。 3. 前沿性与深入性： 关注WSN领域最新的技术发展和研究动态，如低功耗通信、网络安全、与AI的结合等，并进行深入的剖析。 4. 面向读者广泛： 适合物联网工程、计算机科学、电子工程、自动化等专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研发、设计、集成和管理的工程师。 5. 清晰的结构与逻辑： 采用由浅入深、由整体到局部的编排方式，确保读者能够循序渐进地掌握WSN技术。 通过阅读本书，读者将能够深入理解无线传感器网络的原理，掌握设计和构建高性能、低功耗、高可靠性WSN系统的关键技术，并能够将这些知识应用于实际的物联网工程项目中，为推动各行各业的智能化转型贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“应用”部分，对我来说是吸引力最大的。理论固然重要，但最终还是要落地到实际应用场景中去。我希望这本书能够展示 ZigBee 在不同领域的广泛应用，比如智能家居、智能农业、工业物联网、智慧城市等等。我想了解 ZigBee 是如何被集成到这些应用中的，以及它所扮演的关键角色。如果书中能有一些成功的实际案例分析，从需求分析、系统设计到最终实施，都能够详细阐述，那就更好了。我想知道，在不同的应用场景下，如何选择合适的 ZigBee 协议栈、如何优化网络性能、如何保障数据安全等等。此外，我也希望这本书能对 ZigBee 的未来发展趋势有所展望，例如与 LoRa、NB-IoT 等其他物联网技术的融合，或者在人工智能领域的应用前景。了解这些，不仅能让我更好地理解 ZigBee 的价值，也能帮助我把握行业发展方向，做出更具前瞻性的决策。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前读过一些关于 ZigBee 的文章和在线教程，但总是感觉碎片化，缺乏系统性。很多时候，理论讲得很浅，到了实际操作部分又含糊其辞，看得人一头雾水。这次拿到这本书，我最看重的是它的“实践”二字。我希望这本书能够提供详细的实验步骤，甚至附带代码示例，让我能够亲手搭建一个 ZigBee 网络，亲身体验它的工作原理。比如，如何配置 ZigBee 节点，如何实现节点之间的通信，如何将数据上传到云平台等等。我尤其希望它能讲解一些常见的 ZigBee 模块的使用方法，比如 CC2530、ESP32 配合 ZigBee 模块等，并且能有实际的案例分析，例如如何用 ZigBee 实现智能家居的控制，或者如何用于工业自动化监测。如果书中还能包含一些调试技巧和常见问题的解决方法，那就太完美了。毕竟，在实际的项目开发中，遇到问题是不可避免的，而一本能够指导我们如何解决问题的书籍，其价值是无法估量的。我对这本书能够填补我在 ZigBee 实践经验上的空白，充满期待。

评分☆☆☆☆☆

作为一个物联网工程专业的学生，我一直致力于构建扎实的专业知识体系。看到“物联网工程核心技术丛书”这个系列名称，就让我对这本书的专业性和深度有了很高的认可。我希望这本书能够深入讲解 ZigBee 的底层原理，包括它的网络拓扑结构、通信协议栈（如 IEEE 802.15.4）、安全机制等方面。我不只是想了解“是什么”，更想知道“为什么”。例如，为什么 ZigBee 采用这种特定的网络拓扑？它的协议栈是如何设计的？如何保证通信的可靠性和安全性？我希望作者能够用清晰易懂的语言，配合精美的图示，将这些复杂的概念解释清楚。同时，我希望这本书能够涵盖 ZigBee 的各种应用层协议，如 ZCL (ZigBee Cluster Library)，以及如何基于这些协议开发更高级的应用。如果书中还能介绍一些 ZigBee 开发工具和平台，比如 ZigBee SDK、Simulators 等，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我是一个刚入门物联网技术的爱好者，对于 ZigBee 的了解还比较初步，主要是一些概念性的认知。这本书的书名让我觉得它非常适合我这样的新手。我希望这本书能从最基础的知识讲起，比如 ZigBee 的基本概念、它的优势和劣势、它与其他无线通信技术的区别等等。我希望它能够循序渐进，逐步深入，让我在学习过程中不至于感到吃力。而且，书中提到的“实践”和“应用”部分，让我觉得它不仅仅是理论的堆砌，更是能够指导我动手实践的工具。我希望它能提供一些简单的入门级实验，让我能够快速上手，体验 ZigBee 的乐趣。比如，如何点亮一个 ZigBee 灯泡，如何实现一个简单的传感器数据采集等等。如果书中还能提供一些学习资源链接，例如官方文档、论坛、开源项目等，那将对我进一步学习和探索非常有帮助。总而言之，我希望这本书能够成为我踏入 ZigBee 世界的第一本，也是最重要的一本书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺吸引人的，那种淡淡的科技蓝，搭配上黑体字的标题，显得专业又大气。拿到手里，纸质也很好，不是那种薄薄的、容易泛黄的，厚度适中，拿在手里很有分量感，感觉是那种可以经常翻阅的实操性很强的书。我一直对无线传感器网络这个领域很感兴趣，特别是低功耗、低成本的 ZigBee 技术，觉得它在物联网的应用前景非常广阔。这本书的名字就直接点出了“原理、实践及应用”，这正是我想要了解的。我希望它不仅仅是理论上的介绍，更能深入到实际操作层面，比如如何搭建 ZigBee 网络、如何编写驱动程序、如何与上位机进行通信等等。而且，它提到的“物联网工程核心技术丛书”，让我对它的内容深度和广度有了很高的期待，希望它能为我构建完整的物联网知识体系打下坚实的基础。看到封底的出版社信息，也是国内比较知名的技术类图书出版机构，这在一定程度上也保证了书籍的质量。总而言之，从外观和初步的印象来看，这本书给我留下了非常好的第一印象，让我迫不及待地想打开它，一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

评还没看，看过后再来评价。

评分☆☆☆☆☆

有点简单 适合入门 当做参考看一下

评分☆☆☆☆☆

内容还没看，不过刚打开包装书的背面就有一个大手印，很脏的，你这是如来神掌吗？都怀疑是不是新书！第一次在京东买书，很打折的印象！

评分☆☆☆☆☆

挺不错的，不过后面的实例太依赖于特定平台。

评分☆☆☆☆☆

一本有意思的书，活到老学到老，至死方休。

评分☆☆☆☆☆

促销活动买的，比超市便宜，还送货上门。合适

评分☆☆☆☆☆

买来学习ZigBee的，过两天就看，肯定不错！

评分☆☆☆☆☆

现在急需要学习 物流很快

评分☆☆☆☆☆

书还行，书皮折痕比较大啊。。。包装不行啊