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第1章 物联网开发硬件与软件1

1.1 任务1 认识物联网1

1.1.1 物联网的含义与基本特征1

1.1.2 中国物联网产业发展现状2

1.1.3 中国物联网技术发展存在的问题4

1.1.4 IPv6和物联网发展5

1.1.5 IPv6技术简介6

1.2 任务2 认识物联网开发套件7

1.2.1 学习目标7

1.2.2 STM32W1087

1.2.3 ZXBee无线节点7

1.2.4 硬件连接和调试9

1.2.5 ZXBee无线节点硬件资源11

1.3 任务3 搭建物联网开发环境12

1.3.1 学习目标12

1.3.2 开发环境12

1.3.3 原理学习12

1.3.4 开发步骤12

1.4 任务4 IAR项目开发13

1.4.1 工程目录创建14

1.4.2 工程设置16

1.4.3 程序下载和调试19

1.4.4 下载hex文件21

第2章 STM32外围接口开发24

2.1 任务5 GPIO驱动24

2.1.1 学习目标24

2.1.2 开发环境24

2.1.3 原理学习24

2.1.4 开发内容25

2.1.5 开发步骤28

2.1.6 总结与扩展28

2.2 任务6 外部中断28

2.2.1 学习目标28

2.2.2 开发环境28

2.2.3 原理学习29

2.2.4 开发内容30

2.2.5 开发步骤32

2.2.6 总结与扩展32

2.3 任务7 串口通信32

2.3.1 学习目标32

2.3.2 开发环境32

2.3.3 原理学习32

2.3.4 开发内容33

2.3.5 开发步骤35

2.3.6 总结与扩展35

2.4 任务8 SYSTICK定时器36

2.4.1 学习目标36

2.4.2 开发环境36

2.4.3 原理学习36

2.4.4 开发内容36

2.4.5 开发步骤38

2.4.6 总结与扩展38

2.5 任务9 LCD38

2.5.1 学习目标38

2.5.2 开发环境38

2.5.3 原理学习38

2.5.4 开发内容39

2.5.5 开发步骤46

2.5.6 总结与扩展46

2.6 任务10 实时时钟47

2.6.1 学习目标47

2.6.2 开发环境47

2.6.3 原理学习47

2.6.4 开发内容47

2.6.5 开发步骤50

2.6.6 总结与扩展50

2.7 任务11 独立看门狗50

2.7.1 学习目标50

2.7.2 开发环境50

2.7.3 原理学习50

2.7.4 开发内容51

2.7.5 开发步骤52

2.7.6 总结与扩展52

2.8 任务12 窗口看门狗53

2.8.1 学习目标53

2.8.2 开发环境53

2.8.3 原理学习53

2.8.4 开发内容54

2.8.5 开发步骤55

2.8.6 总结与扩展55

2.9 任务13 定时器中断56

2.9.1 学习目标56

2.9.2 开发环境56

2.9.3 原理学习56

2.9.4 开发内容57

2.9.5 开发步骤59

2.9.6 总结与扩展59

2.10 任务14 内部温度传感器59

2.10.1 学习目标59

2.10.2 开发环境60

2.10.3 原理学习60

2.10.4 开发内容60

2.10.5 开发步骤62

2.10.6 总结与扩展62

2.11 任务15 DMA62

2.11.1 学习目标62

2.11.2 开发环境63

2.11.3 原理学习63

2.11.4 开发内容65

2.11.5 开发步骤68

2.11.6 总结与扩展69

第3章 传感器驱动开发70

3.1 任务16 光敏传感器70

3.1.1 学习目标70

3.1.2 开发环境70

3.1.3 原理学习70

3.1.4 开发内容70

3.1.5 开发步骤73

3.1.6 总结与扩展73

3.2 任务17 温湿度传感器73

3.2.1 学习目标73

3.2.2 开发环境73

3.2.3 原理学习73

3.2.4 开发内容76

3.2.5 开发步骤79

3.2.6 总结与扩展80

3.3 任务18 雨滴／凝露传感器80

3.3.1 学习目标80

3.3.2 开发环境80

3.3.3 原理学习80

3.3.4 开发内容81

3.3.5 开发步骤83

3.3.6 总结与扩展83

3.4 任务19 火焰传感器83

3.4.1 学习目标83

3.4.2 开发环境83

3.4.3 原理学习83

3.4.4 开发内容84

3.4.5 开发步骤85

3.4.6 总结与扩展86

3.5 任务20 继电器86

3.5.1 学习目标86

3.5.2 开发环境86

3.5.3 原理学习86

3.5.4 开发内容88

3.5.5 开发步骤89

3.5.6 总结与扩展89

3.6 任务21 霍尔传感器89

3.6.1 学习目标89

3.6.2 开发环境89

3.6.3 原理学习89

3.6.4 开发内容91

3.6.5 开发步骤92

3.6.6 总结与扩展92

3.7 任务22 超声波测距传感器93

3.7.1 学习目标93

3.7.2 开发环境93

3.7.3 原理学习93

3.7.4 开发内容94

3.7.5 开发步骤95

3.7.6 总结与扩展96

3.8 任务23 人体红外传感器96

3.8.1 学习目标96

3.8.2 开发环境96

3.8.3 原理学习97

3.8.4 开发内容97

3.8.5 开发步骤98

3.8.6 总结与扩展98

3.9 任务24 可燃气体／烟雾传感器99

3.9.1 学习目标99

3.9.2 开发环境99

3.9.3 原理学习99

3.9.4 开发内容100

3.9.5 开发步骤102

3.9.6 总结与扩展102

3.10 任务25 酒精传感器102

3.10.1 学习目标102

3.10.2 开发环境102

3.10.3 原理学习102

3.10.4 开发内容103

3.10.5 开发步骤104

3.10.6 总结与扩展105

3.11 任务26 空气质量传感器105

3.11.1 学习目标105

3.11.2 开发环境106

3.11.3 原理学习106

3.11.4 开发内容106

3.11.5 开发步骤108

3.11.6 总结与扩展108

3.12 任务27 三轴加速度传感器109

3.12.1 学习目标109

3.12.2 开发环境109

3.12.3 原理学习109

3.12.4 开发内容110

3.12.5 开发步骤115

3.12.6 总结与扩展115

3.13 任务28 压力传感器116

3.13.1 学习目标116

3.13.2 开发环境116

3.13.3 原理学习116

3.13.4 开发内容117

3.13.5 开发步骤120

3.13.6 总结与扩展121

3.14 任务29 RFID读写121

3.14.1 学习目标121

3.14.2 开发环境121

3.14.3 原理学习121

3.14.4 开发内容124

3.14.5 开发步骤132

3.14.6 总结与扩展133

3.15 任务30 步进电机控制134

3.15.1 学习目标134

3.15.2 开发环境134

3.15.3 原理学习134

3.15.4 开发内容135

3.15.5 开发步骤137

3.15.6 总结与扩展137

第4章 无线传感网络技术开发138

4.1 任务31 IEEE 802.1 5.4 无线网络驱动开发138

4.1.1 学习目标138

4.1.2 开发环境138

4.1.3 原理学习138

4.1.4 开发内容140

4.1.5 开发步骤143

4.2 任务32 IEEE 802.1 5.4 点对点通信开发144

4.2.1 学习目标144

4.2.2 开发环境144

4.2.3 原理学习144

4.2.4 开发内容144

4.2.5 开发步骤148

4.3 任务33 蓝牙无线网络开发150

4.3.1 学习目标150

4.3.2 开发环境150

4.3.3 原理学习150

4.3.4 开发内容153

4.3.5 开发步骤155

4.4 任务34 WiFi无线网络开发160

4.4.1 学习目标160

4.4.2 开发环境160

4.4.3 原理学习160

4.4.4 开发内容164

4.4.5 开发步骤165

第5章 基于Contiki操作系统的基础项目开发168

5.1 任务35 认识Contiki操作系统168

5.1.1 学习目标168

5.1.2 原理学习168

5.2 任务36 认识Contiki操作系统的数据结构171

5.2.1 学习目标171

5.2.2 原理学习171

5.3 任务37 Contiki操作系统移植175

5.3.1 学习目标175

5.3.2 开发环境175

5.3.3 原理学习175

5.3.4 开发内容175

5.3.5 开发步骤184

5.3.6 总结与扩展184

5.4 任务38 Contiki操作系统的进程开发185

5.4.1 学习目标185

5.4.2 开发环境185

5.4.3 原理学习185

5.4.4 开发步骤191

5.4.5 总结与扩展191

5.5 任务39 Contiki多进程开发192

5.5.1 学习目标192

5.5.2 开发环境192

5.5.3 原理学习192

5.5.4 开发步骤193

5.5.5 总结与扩展193

5.6 任务40 Contiki进程通信基础开发194

5.6.1 学习目标194

5.6.2 开发环境194

5.6.3 原理学习194

5.6.4 开发步骤195

5.6.5 总结与扩展196

5.7 任务41 Contiki进程通信高级开发196

5.7.1 学习目标196

5.7.2 开发环境196

5.7.3 开发内容196

5.7.4 开发步骤200

5.7.5 总结与扩展200

5.8 任务42 定时器驱动开发200

5.8.1 学习目标200

5.8.2 开发环境200

5.8.3 原理学习200

5.8.4 开发步骤202

5.8.5 总结与扩展202

5.9 任务43 基于Contiki的LCD驱动开发203

5.9.1 学习目标203

5.9.2 开发环境203

5.9.3 原理学习203

5.9.4 开发步骤209

5.9.5 总结与扩展210

第6章 基于Contiki操作系统的无线网络项目开发211

6.1 任务44 Contiki网络工程开发211

6.1.1 学习目标211

6.1.2 开发环境211

6.1.3 开发内容211

6.1.4 开发步骤218

6.1.5 总结与扩展218

6.2 任务45 IPv6网关实现219

6.2.1 学习目标219

6.2.2 开发环境219

6.2.3 原理学习219

6.2.4 开发内容220

6.2.5 开发步骤229

6.3 任务46 IEEE 802.15.4节点RPL组网开发235

6.3.1 学习目标235

6.3.2 开发环境235

6.3.3 原理学习235

6.3.4 开发内容238

6.3.5 开发步骤243

6.4 任务47 蓝牙节点IPv6组网开发244

6.4.1 学习目标244

6.4.2 开发环境244

6.4.3 原理学习244

6.4.4 开发内容245

6.4.5 开发步骤249

6.5 任务48 WiFi节点IPv6组网开发251

6.5.1 学习目标251

6.5.2 开发环境251

6.5.3 原理学习251

6.5.4 开发内容251

6.5.5 开发步骤253

6.6 任务49 节点间UDP通信开发255

6.6.1 学习目标255

6.6.2 开发环境255

6.6.3 原理学习256

6.6.4 开发内容256

6.6.5 开发步骤260

6.7 任务50 节点间TCP通信开发262

6.7.1 学习目标262

6.7.2 开发环境262

6.7.3 原理学习262

6.7.4 开发内容263

6.7.5 开发步骤266

6.8 任务51 PC与节点间UDP通信开发268

6.8.1 学习目标268

6.8.2 开发环境268

6.8.3 原理学习269

6.8.4 开发内容269

6.8.5 开发步骤270

6.9 任务52 PC与节点间TCP通信272

6.9.1 学习目标272

6.9.2 开发环境272

6.9.3 原理学习272

6.9.4 开发内容273

6.9.5 开发步骤274

6.10 任务53 Protosocket编程开发276

6.10.1 学习目标276

6.10.2 开发环境276

6.10.3 原理学习276

6.10.4 开发内容276

6.10.5 开发步骤278

第7章 基于IPv6的物联网综合项目开发280

7.1 任务54 基于IPv6的多无线网络融合框架280

7.1.1 学习目标280

7.1.2 开发环境280

7.1.3 原理学习280

7.1.4 开发内容280

7.1.5 开发步骤282

7.2 任务55 节点数据通信协议290

7.2.1 学习目标290

7.2.2 原理学习291

7.3 任务56 信息采集及控制（UDP）294

7.3.1 学习目标294

7.3.2 开发环境294

7.3.3 原理学习294

7.3.4 开发内容294

7.3.5 开发步骤302

7.3.6 总结与扩展305

7.4 任务57 信息采集及控制（CoAP）305

7.4.1 学习目标305

7.4.2 开发环境305

7.4.3 原理学习305

7.4.4 开发内容307

7.4.5 开发步骤311

7.4.6 总结与扩展315

7.5 任务58 传感器综合应用315

7.5.1 学习目标315

7.5.2 开发环境315

7.5.3 开发内容316

7.5.4 开发步骤329

7.6 任务59 传感器的自定义开发333

7.6.1 学习目标333

7.6.2 开发环境333

7.6.3 开发内容333

7.6.4 开发步骤339

第8章 物联网平台综合项目开发341

8.1 任务60 智云物联开发基础342

8.1.1 学习目标342

8.1.2 智云物联平台介绍342

8.1.3 智云物联基本框架343

8.1.4 智云物联常用硬件344

8.1.5 智云物联优秀项目344

8.1.6 开发前准备工作345

8.2 任务61 智云平台基本开发346

8.2.1 学习目标346

8.2.2 开发环境346

8.2.3 原理学习346

8.2.4 开发内容347

8.2.5 开发步骤351

8.2.6 总结与扩展357

8.3 任务62 物联网通信协议357

8.3.1 学习目标357

8.3.2 开发环境357

8.3.3 原理学习357

8.3.4 开发内容362

8.3.5 开发步骤364

8.3.6 总结与扩展366

8.4 任务63 IPv6的节点硬件驱动开发366

8.4.1 学习目标366

8.4.2 开发环境367

8.4.3 原理学习367

8.4.4 开发内容372

8.4.5 开发步骤382

8.4.6 总结与扩展384

8.5 任务64 Android API开发385

8.5.1 学习目标385

8.5.2 开发环境385

8.5.3 原理学习385

8.5.4 开发内容391

8.5.5 开发步骤409

8.5.6 总结与扩展411

8.6 任务65 Web API开发411

8.6.1 学习目标411

8.6.2 开发环境411

8.6.3 原理学习411

8.6.4 开发内容416

8.6.5 开发步骤457

8.6.6 总结与扩展463

8.7 任务66 开发调试工具464

8.7.1 学习目标464

8.7.2 开发环境464

8.7.3 原理学习464

8.7.4 开发内容464

8.7.5 开发步骤467

8.7.6 总结与扩展469

第9章 物联网云平台高级项目开发470

9.1 任务67 可燃气体检测系统开发470

9.1.1 学习目标470

9.1.2 开发环境470

9.1.3 原理学习470

9.1.4 开始内容471

9.1.5 开发步骤480

9.1.6 总结与扩展482

9.2 任务68 自动浇花系统开发483

9.2.1 学习目标483

9.2.2 开发环境483

9.2.3 原理学习483

9.2.4 开发内容485

9.2.5 开发步骤500

9.2.6 总结与扩展502

9.3 任务69 智能家居监控系统开发503

9.3.1 学习目标503

9.3.2 开发环境503

9.3.3 原理学习503

9.3.4 开发内容505

9.3.5 开发步骤531

9.3.6 总结与扩展532

9.4 任务70 农业环境自动监控系统开发533

9.4.1 学习目标533

9.4.2 开发环境533

9.4.3 原理学习533

9.4.4 开发内容534

9.4.5 开发步骤546

9.4.6 总结与扩展548

附录A 常见硬件及问题549

A.1 无线节点读取IEEE地址549

A.2 传感器550

A.3 STM32W108 IPv6 radio镜像固化552

A.4 蓝牙无线节点设置554

A.5 浏览器采集和控制节点555

参考文献565