近年來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的迅猛發(fā)展，正在改變著社會的生產(chǎn)方式，大大提高了生產(chǎn)效率和社會生產(chǎn)力。工業(yè)和信息化部在《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》中提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的六大任務、四大關鍵技術和六大重點領域應用示范工程，為下一步的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指出了一條鮮明的道路。其中，六大任務分別是強化產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局、完善技術創(chuàng)新體系、推動物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應用、構建完善標準體系、完善公共服務體系、提升安全保障能力；四大關鍵技術分別是傳感器技術、體系架構共性技術、操作系統(tǒng)，以及物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)融合關鍵技術；六大重點領域應用示范工程分別是智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、智能家居、智能交通和車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療和健康養(yǎng)老、智慧節(jié)能環(huán)保。由此可以看出我國在推動物聯(lián)網(wǎng)廣泛應用的堅定決心，相信物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模會越來越大。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及的技術很多，從感知層到應用層都有不同的開發(fā)技術。相關從業(yè)人員需要掌握處理器外圍接口和相應傳感器的驅(qū)動開發(fā)技術，能開發(fā)Web應用程序和Android移動互聯(lián)網(wǎng)程序。本書將詳細分析基于CC2530、ZigBee、STM32和Contiki操作系統(tǒng)的傳感器的驅(qū)動方法，以及和ZigBee無線傳感網(wǎng)絡結合技術，基于HTML5的Web應用開發(fā)技術，基于Android的移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)高級應用技術。本書具有理論知識點清晰，實踐案例豐富的特點，可帶領讀者快速掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術。
本書采用任務式開發(fā)的學習方法，采用了28個貼近社會和生活的企業(yè)級應用案例，由淺入深地介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層驅(qū)動和應用層功能的開發(fā)。每個案例均有完整的開發(fā)過程，分別是明確的開發(fā)目標、詳細的系統(tǒng)設計過程、深入淺出的原理學習、詳細的開發(fā)內(nèi)容和完整的開發(fā)驗證，最后進行總結和拓展，將理論學習和開發(fā)實踐結合起來。每個案例均給出了完整的開發(fā)代碼，可以為工程技術開發(fā)人員和科研工作人員進行科研項目開發(fā)提供較好的參考資料。讀者可以在源代碼的基礎上快速地進行二次開發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為各種比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的案例。
第1章首先引導讀者初步認識物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況、概念與基本特征，然后結合我國目前的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，闡述了我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的形勢和發(fā)展目標，進一步描述了當前我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的六大任務，最后建立了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構模型，并就物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)所需的基本知識進行了介紹。
第2章詳細介紹了本書的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺、物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議、項目開發(fā)與調(diào)試工具，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺的基本配置和調(diào)試，分析了ZigBee架構，以及基于CC2530微處理器和ZigBee的硬件驅(qū)動開發(fā)方法；也分析了Contiki操作系統(tǒng)架構，以及基于STM32微處理器和Contiki操作系統(tǒng)的硬件驅(qū)動開發(fā)，最后學習Android和Web應用開發(fā)接口。本章的寫作目的是使讀者快速掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的基礎知識，從而具備物聯(lián)網(wǎng)的基本開發(fā)能力。
第3章介紹了利用CC2530和ZigBee實現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和設備控制的案例，包括環(huán)境溫濕度信息采集系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例1）、室內(nèi)空氣PM質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例2）、農(nóng)作物光照度監(jiān)測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例3）、農(nóng)業(yè)大棚CO2監(jiān)測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例4）、廚房燃氣安全監(jiān)測與報警系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例5）、倉儲倉庫火焰監(jiān)測與報警系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例6）、室內(nèi)人員入侵監(jiān)測與防護系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例7）、門窗非法闖入監(jiān)測與報警系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例8）、無線智能遙控器系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例9）、無線智能LED燈控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例10）、智能無線門禁系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例11）、智能無線門鎖系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例12）、智能無線報警系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例13）、無線排氣扇的遠程控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例14）、無線控制器系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例15）、遠程無線智能電表系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例16）、智能無線插座系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例17）。讀者可利用這些案例掌握基于ZigBee和CC2530的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)。
為了能在單個節(jié)點實現(xiàn)更多、更強大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點數(shù)據(jù)采集和設備控制，第4章介紹了利用STM32處理器和Contiki操作系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和設備控制的案例，包括自助健康醫(yī)療信息采集系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例18）、流水線分揀系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例19）、智能無線可控電磁閥系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例20）、傳送帶遠程控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例21）、無線電機控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例22）、智能無線水泵控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例23）、智能無線氣泵控制系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例24）、智能無線土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例25）、智能無線水體pH值監(jiān)測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例26）、智能無線水位水溫測量系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例27）、室外風速風向檢測系統(tǒng)設計與開發(fā)（案例28）。讀者可以利用這些案例掌握基于ZigBee和STM32的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)，涉及感知層的環(huán)境信息采集和控制，實現(xiàn)了更為復雜的應用層功能，構建了更為完整的物聯(lián)網(wǎng)知識框架。
本書的特色如下所述。
（1）任務式開發(fā)。本書選取合適的案例，將理論與實踐結合起來，通過理論學習和項目開發(fā)，快速入門，由淺入深地掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術。
（2）多種知識點的融合。本書將嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術、CC2530與STM32處理器基本接口驅(qū)動技術、傳感器驅(qū)動技術、ZigBee無線傳感網(wǎng)絡無線技術、Android移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術和Web開發(fā)技術等結合在一起，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等功能和應用。
（3）為了使單個節(jié)點能在工業(yè)應用中實現(xiàn)更為強大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點數(shù)據(jù)采集和設備控制功能，本書采用了STM32處理器和Contiki操作系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和設備控制，再通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡實現(xiàn)更為復雜的應用層功能，從而構建強大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
本書既可作為高等院校相關專業(yè)師生的教學參考書、自學參考書，也可供相關領域的工程技術人員查閱。對于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)愛好者，本書是一本深入淺出的技術讀物。
本書在編寫過程中，借鑒和參考了國內(nèi)外專家、學者、技術人員的相關研究成果，我們盡可能按學術規(guī)范予以說明，但難免會有疏漏之處，在此謹向有關作者表示深深的敬意和謝意，如有疏漏請及時通過出版社與作者聯(lián)系。
本書的編寫得到了廣東省科技計劃項目（2017ZC0358）、廣州市科學研究計劃（2018-1002-SF-0140）、廣東交通職業(yè)技術學院校級重點科研項目（2017-1-001）和廣東省高等職業(yè)教育品牌專業(yè)建設項目（2016GZPP044）的資助。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，特別感謝電子工業(yè)出版社在本書出版過程中給予大力支持。
由于本書涉及的知識面廣，時間倉促，限于作者的水平和經(jīng)驗，疏漏之處在所難免，懇請專家和讀者批評指正。
作者
2018年1月
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