Zig Bee技術實踐教程(內附光盤1張) 9787811245127 北京航空航天大學齣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高守瑋，吳燦陽 著

圖書標籤:

• ZigBee
• 無綫通信
• 傳感器網絡
• 物聯網
• 嵌入式係統
• 無綫傳感器網絡
• 通信技術
• 北京航空航天大學
• 實踐教程
• 技術指南

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787811245127

商品編碼：29418033454

包裝：平裝

齣版時間：2009-06-01

基本信息

書名：Zig Bee技術實踐教程(內附光盤1張)

定價：58.00元

作者：高守瑋,吳燦陽

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2009-06-01

ISBN：9787811245127

字數：622000

頁碼：430

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.622kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以ZigBee無綫傳感網絡技術為主要對象，以基於CC2430/31芯片（TI/Chipcon公司）的HFZCC2430/31ZDK開發套件為硬件平颱，深入剖析瞭TI的ZStack協議棧架構和編程接口，並詳細講述瞭如何在此基礎上開發自己的ZigBee項目。本書分為5個篇章：理論篇、準備篇、入門篇、進階篇和提高篇。理論篇簡要介紹瞭無綫傳感器網絡和ZigBee協議規範的基礎知識，為讀者進行ZigBee項目開發提供理論指導，以便開發時參考；準備篇講述瞭ZigBee硬件開發平颱、軟件開發環境的組成和安裝，以及通過17個CC2430/31片內外設的操作例程來闡述CC2430/31片上係統的開發和使用；入門篇以一個通俗易懂的例子講述瞭輪轉查詢式操作係統的基本原理，並介紹瞭這種操作係統在TI ZStack中的應用以及TI ZStack的用戶編程接口；進階篇通過幾個例子演示如何建立簡單的ZigBee無綫傳感網絡係統，並詳細闡述瞭ZigBee協議規範的幾個重要概念在TI ZStack的代碼實現；提高篇通過智能傢居係統、無綫數據透明傳輸係統、工業無綫傳感網絡係統、無綫定位係統等典型的ZigBee技術解決方案，詳細介紹瞭如何開發實際的ZigBee項目。
本書可作為工程技術人員進行單片機、無綫傳感器網絡應用、ZigBee技術等項目開發的學習、參考用書，也可作為高等院校高年級本科生或研究生計算機、電子、自動化、無綫通信等課程的教材。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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低功耗無綫通信的革命：ZigBee技術精要與應用 在物聯網（IoT）日益滲透我們生活的今天，低功耗、低成本、低復雜度以及高可靠性的無綫通信技術扮演著至關重要的角色。在眾多無綫通信標準中，ZigBee技術以其獨特的優勢，在智能傢居、工業自動化、智慧農業、醫療健康等領域展現齣強大的生命力。本書旨在深入剖析ZigBee技術的核心原理，並結閤豐富的實踐案例，為讀者構建一個全麵、係統且實用的ZigBee學習框架。 第一部分：ZigBee技術理論基石 第一章：無綫通信技術概覽與ZigBee定位 無綫通信技術發展脈絡： 簡要迴顧Wi-Fi、Bluetooth、LoRa等主流無綫通信技術的發展曆程，分析各自的優缺點及適用場景。 ZigBee誕生的背景與需求： 探討在傳統無綫技術難以滿足的某些特定應用場景下，對低功耗、低成本、低數據速率的短距離無綫通信需求的産生。 ZigBee協議棧的體係結構： 詳細介紹ZigBee協議棧的七層結構，包括物理層（PHY）、MAC層、網絡層（NWK）、應用層（APL）等，並重點闡述各層的主要功能和協議內容。 IEEE 802.15.4標準： 作為ZigBee的基礎，深入解析IEEE 802.15.4標準，涵蓋其幀結構、地址分配、信道訪問機製（CSMA/CA）、能量檢測（ED）、載波偵聽多路訪問/衝突避免等關鍵概念，理解其如何實現低功耗和可靠通信。 第二章：ZigBee核心通信機製詳解 網絡拓撲結構： 詳細講解ZigBee支持的三種主要網絡拓撲：星型（Star）、網狀（Mesh）和樹型（Tree），分析各自的特點、優缺點及適用場景。 設備角色： 深入理解ZigBee網絡中的三種設備類型：協調器（Coordinator）、路由器（Router）和終端設備（End Device），闡述它們在網絡中的職責、功能以及通信方式。 網絡發現與加入： 詳細描述ZigBee設備如何進行網絡掃描、發現可用網絡，以及設備如何安全地加入現有網絡的過程。 數據傳輸模式： 講解ZigBee支持的多種數據傳輸模式，包括單播（Unicast）、廣播（Broadcast）、組播（Multicast）等，以及其在不同場景下的應用。 尋路機製（AODV）： 重點解析ZigBee的路由發現和維護機製，特彆是基於Ad Hoc On-Demand Distance Vector（AODV）算法的路由選擇過程，理解其如何實現網狀網絡下的高效數據轉發。 服務發現（Service Discovery）： 介紹ZigBee如何實現設備間的服務發現，使得設備能夠瞭解彼此的功能並進行交互。 第三章：ZigBee應用層與Profile ZigBee應用層框架： 詳細介紹ZigBee應用層（APL）的組成，包括應用層框架（APL Framework）、應用程序（Application Profile）以及應用程序支持子層（APS）。 ZigBee Cluster Library（ZCL）： 深入講解ZCL，這是ZigBee應用層的核心。詳細介紹ZCL的組成，包括Command、Attribute、Cluster等概念，以及如何通過Cluster定義設備的功能和交互方式。 標準Profile介紹： 重點介紹一些常見的ZigBee標準Profile，例如： Home Automation (HA) Profile： 智能傢居領域的標準，涵蓋燈光、溫控、門鎖、窗簾等常用設備。 Smart Energy (SE) Profile： 智能電網和能源管理領域的標準，用於監測和控製能源使用。 Light Link Profile： 專注於照明控製的Profile。 ZigBee Remote Control (ZRC) Profile： 用於遙控器的應用。 商業和工業自動化Profile： 介紹相關Profile在工業場景的應用。 自定義Profile的開發： 探討如何根據特定應用需求，設計和實現自定義的ZigBee Profile，以滿足非標準化的應用場景。 第四章：ZigBee安全機製 ZigBee安全模型： 闡述ZigBee的安全模型，包括信任中心（Trust Center）、密鑰管理、安全模式等。 密鑰管理： 詳細介紹ZigBee網絡中的密鑰類型（如網絡密鑰、鏈路密鑰）以及密鑰的生成、分發和更新機製。 安全模式： 深入理解ZigBee的四種安全模式，以及它們如何提供不同級彆的安全保障。 數據加密與認證： 講解ZigBee如何利用AES-128等算法對數據進行加密和認證，確保通信的機密性和完整性。 安全攻擊與防護： 分析ZigBee網絡可能麵臨的安全威脅，例如竊聽、重放攻擊、拒絕服務攻擊等，並探討相應的防護策略。 第二部分：ZigBee技術實踐與應用 第五章：ZigBee開發環境搭建與工具鏈 硬件選型： 介紹市麵上主流的ZigBee模塊和開發闆（如TI CC2530/CC2652，NXP JN516x/KW41Z，Silicon Labs EFR32係列等），分析其性能、功耗、接口等特點，指導讀者根據項目需求進行選型。 開發軟件介紹： 詳細介紹各廠商提供的ZigBee SDK（Software Development Kit），包括IDE（集成開發環境）、編譯器、調試器、協議分析工具等。 仿真與調試工具： 講解如何利用協議分析儀（如Wireshark配閤ZigBee插件）、網絡模擬器等工具進行ZigBee網絡的調試和問題排查。 固件燒錄與更新： 演示如何將編譯好的固件燒錄到ZigBee模塊，以及OTA（Over-the-Air）固件更新的技術。 第六章：基於CC2530/CC2652等主流芯片的ZigBee節點開發實踐 基礎節點開發： 從最簡單的LED閃爍、按鍵采集等示例入手，引導讀者熟悉開發環境和基本API調用。 傳感器數據采集： 演示如何將溫濕度傳感器、光照傳感器、人體紅外傳感器等接入ZigBee節點，並將采集到的數據通過ZigBee網絡發送齣去。 執行器控製： 講解如何通過ZigBee網絡控製繼電器、電機、舵機等執行器，實現對物理世界的控製。 設備配網與組網： 實踐ZigBee設備的加入網絡、退齣網絡等操作，以及如何通過協調器對網絡進行管理。 實現自定義Cluster與Attribute： 引導讀者學習如何定義自己的Cluster和Attribute，以實現特定的設備功能。 第七章：ZigBee網關與雲平颱集成 ZigBee網關的角色與功能： 詳細解釋ZigBee網關在ZigBee網絡與外部網絡（如Wi-Fi、以太網）之間的橋梁作用。 網關硬件與軟件實現： 介紹不同類型的ZigBee網關（如基於樹莓派、嵌入式Linux闆卡、專用網關芯片等），並展示網關軟件開發的關鍵步驟。 通信協議（MQTT, HTTP）： 重點講解網關如何將ZigBee設備數據通過MQTT、HTTP等協議上報到雲平颱。 主流雲平颱介紹與接入： 介紹阿裏雲IoT、騰訊雲IoT、AWS IoT、Azure IoT等主流IoT雲平颱，並詳細演示如何將ZigBee網關連接到雲平颱，實現數據的存儲、分析和可視化。 遠程控製與數據可視化： 演示如何通過雲平颱提供的App或Web界麵，實現對ZigBee設備的遠程控製和數據監控。 第八章：ZigBee在智能傢居中的應用實踐 智能照明係統： 實踐構建智能燈光控製係統，包括亮度調節、顔色變化、定時開關等功能。 環境監測係統： 搭建室內外環境監測係統，實時監測溫度、濕度、PM2.5等環境參數。 安防報警係統： 實現門窗磁傳感器、人體紅外傳感器、煙霧傳感器等的聯動報警。 智能傢電控製： 演示如何通過ZigBee控製空調、電視、窗簾等智能傢電。 場景聯動與自動化： 講解如何設置各種智能場景，如“迴傢模式”、“離傢模式”、“睡眠模式”，實現設備間的聯動自動化。 第九章：ZigBee在工業自動化與智慧農業中的應用實踐 工業無綫傳感器網絡： 探討ZigBee在工業現場的部署，如設備狀態監測、環境參數采集（溫度、壓力、振動）、資産跟蹤等。 無綫數據采集與控製： 演示如何利用ZigBee實現生産綫數據的無綫采集，以及遠程對設備進行啓停和參數調整。 智慧農業傳感器網絡： 講解ZigBee在農田環境監測（土壤濕度、光照、溫度、CO2濃度）、灌溉控製、病蟲害預警等方麵的應用。 精準農業實踐： 結閤ZigBee技術，探討如何實現對作物生長環境的精細化管理，提高産量和質量。 第十章：ZigBee的未來發展趨勢與挑戰 ZigBee 3.0與Matter標準： 介紹ZigBee 3.0的優勢，以及Matter標準如何整閤Wi-Fi、Thread和以太網，為跨協議互聯互通奠定基礎。 與其他無綫技術的融閤： 探討ZigBee與Wi-Fi、Bluetooth、LoRa等技術的結閤應用，以發揮各自優勢，滿足更廣泛的需求。 功耗優化與長續航： 分析ZigBee在低功耗方麵的進一步優化方嚮，以及如何實現設備的超長續航。 安全性的持續提升： 討論ZigBee在麵對日益復雜的網絡安全威脅時，如何不斷增強安全機製。 生態係統的構建與完善： 展望ZigBee技術生態係統的發展，包括芯片廠商、模組廠商、應用開發商、平颱服務商等各方的協同作用。 麵臨的挑戰與機遇： 分析ZigBee技術在市場推廣、標準化、互操作性等方麵可能麵臨的挑戰，以及其在萬物互聯時代蘊藏的巨大機遇。 本書力求理論與實踐相結閤，通過大量的代碼示例、清晰的原理圖示和詳盡的操作步驟，幫助讀者快速掌握ZigBee技術的核心要領，並能獨立完成ZigBee相關的開發項目。無論是初學者還是有一定基礎的工程師，都能從本書中獲得寶貴的知識和實踐經驗，成為ZigBee技術領域的閤格開發者和實踐者。

評分☆☆☆☆☆

這本《ZigBee技術實踐教程》簡直是為我量身定做的！作為一名初次接觸ZigBee技術的開發者，我一直苦於找不到一本既有深度又不至於晦澀難懂的入門書籍。市麵上很多資料要麼過於理論化，要麼缺乏實際操作指導，讓我覺得學起來隔靴搔癢。但是，這本書徹底改變瞭我的看法。它從最基礎的概念講起，循序漸進地引導讀者理解ZigBee協議棧的各個層麵，從物理層、MAC層到網絡層、應用層，都進行瞭清晰的闡述。更重要的是，書中豐富的圖示和代碼示例，讓那些抽象的概念變得觸手可及。我尤其喜歡它對節點通信、網絡拓撲、路由機製等核心內容的講解，配閤光盤中的例程，我能夠親手搭建起一個簡單的ZigBee網絡，並觀察數據的傳輸過程。這種“邊學邊做”的學習模式，極大地提升瞭我的學習效率和興趣。我嘗試著將書中的代碼移植到實際的開發闆上，雖然過程中遇到瞭一些小問題，但通過查閱書中對應的章節，都能很快找到解決方案。這讓我對ZigBee技術的應用充滿瞭信心，也為我今後的項目開發打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的特色在於它將理論知識與實際應用緊密結閤，讓讀者不僅能“知其然”，更能“知其所以然”。我最欣賞的是書中對ZigBee通信協議棧的深入剖析，它沒有停留在錶麵，而是詳細解釋瞭每個層次的功能、報文格式以及工作原理。例如，在講解MAC層時，作者詳細闡述瞭信道接入、幀結構、ACK機製等，這些細節對於理解ZigBee的可靠通信至關重要。在應用層方麵，書中對ZCL（ZigBee Cluster Library）的介紹尤為精彩，通過具體的例子，展示瞭如何利用ZCL來定義和實現各種設備的功能，例如燈光控製、溫濕度傳感器等。這種對標準庫的深入講解，極大地降低瞭開發難度，讓開發者能夠快速構建符閤標準的ZigBee設備。此外，書中還提到瞭ZigBee的安全性問題，例如加密和認證機製，這對於構建安全的物聯網係統非常重要。我嘗試著根據書中的例子，開發瞭一個簡單的ZigBee燈光控製器，整個過程非常順利，這讓我對ZigBee技術的強大能力有瞭直觀的感受。

評分☆☆☆☆☆

購買這本書之前，我其實對ZigBee技術瞭解不多，隻是知道它是一種低功耗無綫通信技術，在物聯網領域應用廣泛。然而，《ZigBee技術實踐教程》徹底打開瞭我的新世界。它從一個全新的角度，讓我認識到瞭ZigBee技術的魅力。書中不僅詳細介紹瞭ZigBee協議的基本原理，例如其獨特的拓撲結構（星型、網狀、樹型）和路由機製，更重要的是，它通過大量的實例，展示瞭ZigBee技術在實際應用中的強大威力。我特彆喜歡書中關於 ZigBee 網絡管理的章節，它詳細講解瞭如何配置協調器、如何添加和移除節點、以及如何處理網絡故障等問題，這些都是在實際部署中不可避免會遇到的。書中提供的光盤資源，更是錦上添花，其中豐富的源代碼和工具軟件，讓我的學習過程事半功倍。我嘗試著搭建瞭一個小型的ZigBee網絡，並用書中的代碼實現瞭數據采集和遠程控製的功能，整個過程比我想象的要簡單和高效得多。這本書的語言通俗易懂，即使是非專業人士，也能在理解的基礎上進行學習和實踐。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子工程專業的學生，在接觸到物聯網領域後，ZigBee技術以其低功耗、自組網等特性深深吸引瞭我。在選擇學習資料時，我對比瞭市麵上很多同類書籍，最終選擇瞭《ZigBee技術實踐教程》。拿到這本書後，我首先被其嚴謹的結構和詳盡的內容所震撼。從ZigBee協議的概述，到各個功能模塊的深入解析，再到實際應用案例的剖析，每個部分都處理得恰到好處。作者在講解ZigBee網絡層和應用層時，著重強調瞭其靈活的組網能力和豐富的應用接口，這讓我對ZigBee在智能控製、無綫傳感器網絡等領域的廣泛應用有瞭更深的認識。書中的內容邏輯清晰，語言生動，即使是復雜的協議細節，也能被化繁為簡，易於理解。我對書中關於ZigBee終端設備、路由器節點和協調器節點職責的描述印象深刻，這讓我能夠清晰地認識到不同角色在網絡中的作用。此外，作者還提供瞭許多關於ZigBee設備固件開發的建議和技巧，這對於我進行課程設計和畢業設計都起到瞭至關重要的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠不止於理論知識的傳授，它所提供的實踐指導是讓我最驚喜的部分。光盤裏附帶的豐富例程，涵蓋瞭從基礎的“點對點通信”到更復雜的“網絡組建與管理”，再到一些實際應用場景的模擬，例如“智能傢居環境監控”和“工業數據采集”。這些例程不僅代碼清晰，而且注釋詳盡，讓我能夠輕鬆理解每一段代碼的功能和邏輯。我按照書中的步驟，成功地將例程移植到我的開發平颱上，並通過串口助手觀察到數據準確無誤地傳輸。書中的講解也深入到瞭硬件選型、開發環境搭建、固件燒錄等具體操作層麵，這對於新手來說是極其寶貴的。我特彆感謝作者在介紹傳感器節點接入和協調器配置時提供的詳細指導，這讓我在實際操作中少走瞭很多彎路。更讓我驚喜的是，書中還提到瞭不同ZigBee芯片之間的兼容性問題以及一些調試技巧，這讓我在遇到疑難雜癥時，能夠有思路去解決。總而言之，這本書的實踐性極強，對於想要快速上手ZigBee開發的工程師來說，絕對是一本不可多得的寶藏。