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第1章 物联网综述1

1.1 物联网的定义1

1.1.1 通用定义1

1.1.2 “中国式”定义1

1.1.3 欧盟的定义2

1.2 物联网的发展历史2

1.3 物联网的体系架构3

1.4 物联网产业标准3

1.4.1 ITU-T物联网标准发展4

1.4.2 ETSI物联网标准进展5

1.4.3 3GPP/3GPP2物联网标准进展5

1.4.4 IEEE物联网标准进展5

1.4.5 中国物联网标准进展6

1.5 物联网与网络安全7

1.5.1 安全问题7

1.5.2 安全分析7

1.5.3 安全防护8

1.6 物联网与云计算8

1.7 物联网与智能处理9

1.8 本章习题9

第2章 国内外物联网应用现状与愿景10

2.1 国内物联网应用的典型案例10

2.1.1 广东虎门大桥组合式收费系统10

2.1.2 黑龙江智能农业系统11

2.1.3 中关村软件园智能楼宇系统13

2.2 国外物联网应用典型案例14

2.2.1 Perma Sense项目14

2.2.2 国外车联网应用案例15

2.3 物联网应用愿景16

2.3.1 物联网与智能家居16

2.3.2 物联网与智能农业16

2.3.3 物联网与智能物流18

2.3.4 物联网与智能医疗19

2.3.5 物联网与节能减排20

第3章 传感器技术21

3.1 传感器概述21

3.1.1 传感器概念21

3.1.2 传感器特性22

3.1.3 传感器分类23

3.2 传感器结构23

3.3 常用传感器24

3.3.1 电阻式传感器24

3.3.2 电感式传感器27

3.3.3 电容式传感器34

3.3.4 磁电式传感器36

3.3.5 压电式传感器39

3.3.6 光电式传感器43

3.3.7 其他48

3.4 MEMS技术48

3.4.1 微机电系统概念48

3.4.2 微机电系统发展简史49

3.4.3 微机电系统的特点及前景49

3.5 传感器接口50

3.5.1 SPI接口50

3.5.2 I2C接口51

3.5.3 串行接口52

3.6 本章习题53

第4章 RFID技术54

4.1 RFID概述54

4.1.1 RFID的基本组成54

4.1.2 RFID的工作原理55

4.1.3 RFID应用领域55

4.2 RFID架构56

4.2.1 RFID分类56

4.2.2 RFID硬件体系结构58

4.3 RFID标签59

4.4 RFID阅读器60

4.5 RFID天线技术61

4.5.1 人们关注的天线特征61

4.5.2 天线的分类62

4.6 RFID中间件63

4.6.1 中间件概述63

4.6.2 中间件的分类64

4.6.3 中间件的特征64

4.7 RFID接口65

4.8 RFID与EPC技术65

4.8.1 EPC概述65

4.8.2 EPC的特点66

4.8.3 EPC系统的工作流程66

4.8.4 EPC信息网络系统67

4.8.5 EPC射频识别系统68

4.8.6 EPC编码体系69

4.9 本章习题69

第5章 有线传输与组网技术70

5.1 CAN总线70

5.1.1 CAN简介70

5.1.2 报文传输与帧结构71

5.1.3 编码与故障处理74

5.1.4 应用层75

5.1.5 控制器和驱动器76

5.2 RS-485总线76

5.2.1 简介76

5.2.2 布线规则77

5.2.3 通信协议78

5.2.4 硬件设计78

5.3 TCP/IP79

5.3.1 TCP/IP简介79

5.3.2 TCP/IP的分层79

5.3.3 TCP/IP协议族中最底层的链路层80

5.3.4 网络层协议80

5.3.5 传输层协议80

5.4 本章习题81

第6章 无线传输与组网技术82

6.1 ZigBee技术概述82

6.1.1 低速无线网特点82

6.1.2 设备84

6.1.3 网络拓扑84

6.1.4 协议构架85

6.1.5 服务原语86

6.2 IEEE 802.15.4标准87

6.2.1 物理层87

6.2.2 MAC层88

6.3 ZigBee规范89

6.3.1 应用层89

6.3.2 网络层92

6.3.3 安全服务99

6.4 WiFi介绍100

6.4.1 WiFi简述100

6.4.2 WiFi突出优势100

6.4.3 WiFi组建方法101

6.4.4 WiFi联结点101

6.4.5 WiFi未来发展102

6.5 Bluetooth介绍102

6.5.1 蓝牙的起源102

6.5.2 蓝牙的概念103

6.5.3 蓝牙原理103

6.5.4 技术优势104

6.5.5 应用105

6.6 GPRS介绍105

6.6.1 GPRS概述105

6.6.2 GPRS优势106

6.6.3 GPRS与GSM的比较106

6.7 3G介绍107

6.7.1 概述107

6.7.2 3G标准107

6.7.3 3G应用108

6.8 本章习题109

第7章 低功耗ARM C0rtex-M0微控制器110

7.1 低功耗微控制器在物联网中的作用110

7.2 Cortex-M0综述110

7.3 Cortex-M0编程模式111

7.3.1 Cortex-M0工作模式和工作状态112

7.3.2 Cortex-M0寄存器112

7.3.3 Cortex-M0数据类型113

7.3.4 Cortex-M0存储器格式113

7.4 Cortex-M0存储系统114

7.4.1 系统总线构架114

7.4.2 存储器映射115

7.4.3 存储器属性116

7.4.4 启动配置117

7.4.5 系统控制寄存器117

7.5 Cortex-M0异常和中断处理118

7.5.1 异常类型118

7.5.2 异常优先级119

7.5.3 异常处理的堆栈使用120

7.5.4 异常处理机制122

7.5.5 异常退出123

7.5.6 复位异常124

7.5.7 中止（Abort）异常126

7.5.8 SVC和PendSV129

7.5.9 NVIC与中断控制130

7.5.10 软件中断131

7.5.11 SysTick定时器132

7.5.12 异常和中断控制寄存器汇总132

7.6 Cortex-M0电源管理133

7.6.1 SLEEPING134

7.6.2 SLEEPDEEP134

7.6.3 存储器保护单元（MPU）134

7.6.4 唤醒中断控制器（WIC）136

7.7 Cortex-M0调试系统136

7.7.1 Cortex-M0 ROM表的识别和入口137

7.7.2 调试寄存器的总结138

7.8 Cortex-M0指令集138

7.9 本章习题142

第8章 低功耗微处理器在物联网中的应用143

8.1 FS11C14物联网开发平台143

8.1.1 简介143

8.1.2 硬件组成143

8.1.3 应用简介144

8.2 ARM开发环境RealView MDK平台搭建145

8.2.1 RealView MDK安装与配置145

8.2.2 RealView MDK使用150

8.2.3 仿真工具U-LINK2160

8.2.4 CMSIS标准161

8.2.5 RealView MDK工程实例161

8.3 启动代码与NVIC163

8.3.1 汇编启动代码解析163

8.3.2 NVIC功能描述165

8.3.3 启动代码与应用程序接口166

8.4 GPIO编程167

8.4.1 实例内容与目标167

8.4.2 GPIO基本原理167

8.4.3 GPIO软件设计与实现169

8.4.4 LED灯实验171

8.4.5 LED数码管实验172

8.4.6 温／湿度传感器结点实验174

8.5 UART编程178

8.5.1 实例内容与目标178

8.5.2 UART基本原理178

8.5.3 UART软件设计与分析182

8.6 printf函数和scanf函数的重定位186

8.6.1 printf函数重定位186

8.6.2 uart printf函数实现187

8.6.3 scanf函数重定位187

8.6.4 uart scanf函数实现188

8.7 系统编程（ISP）的使用189

8.7.1 ISP介绍189

8.7.2 ISP硬件设置189

8.7.3 Flash Magic下载软件的使用189

8.8 SPI/SSP编程190

8.8.1 实例内容与目标190

8.8.2 SPI/SSP基本原理190

8.8.3 SPI/SSP软件设计与分析192

8.8.4 OLED屏的显示实验197

8.8.5 RS-485通信实验199

8.9 I2C编程201

8.9.1 实例内容与目标201

8.9.2 I2C基本原理201

8.9.3 I2C软件设计与实现203

8.9.4 光敏传感器实验207

8.9.5 三轴加速度传感器实验209

8.10 A/D转换编程211

8.10.1 实例内容与目标211

8.10.2 A/D转换基本原理211

8.10.3 A/D软件设计与实现213

8.11 SysTick定时器编程216

8.11.1 实例内容与目标216

8.11.2 SysTick定时器基本原理216

8.11.3 SysTick定时器软件设计与实现218

8.11.4 SysTick定时器参考程序及说明218

8.12 TIMER编程219

8.12.1 实例内容与目标219

8.12.2 TIMER基本原理219

8.12.3 TIMER软件设计与分析220

8.12.4 PWM控制蜂鸣器实验222

8.13 WDT看门狗编程225

8.13.1 实例内容与目标225

8.13.2 WDT看门狗基本原理225

8.13.3 WDT看门狗软件设计与分析226

8.14 CAN总线编程229

8.14.1 实例内容与目标229

8.14.2 CAN总线基本原理229

8.14.3 CAN总线软件设计与实现236

8.15 本章习题240

第9章 μC/OS-Ⅱ操作系统应用241

9.1 实时操作系统基本原理与技术241

9.1.1 实时操作系统的基本特征241

9.1.2 实时操作系统的关键技术指标242

9.1.3 实时操作系统基本术语242

9.2 μC/OS-Ⅱ的任务管理和调度244

9.2.1 μC/OS.Ⅱ的任务管理244

9.2.2 μC/OS-Ⅱ的时间管理258

9.2.3 任务之间通信与同步263

9.2.4 内存管理272

9.3 μC/OS-Ⅱ应用程序开发277

9.3.1 μC/OS-Ⅱ的变量类型278

9.3.2 应用程序的基本结构278

9.3.3 μC/OS-Ⅱ API介绍279

9.3.4 μC/OS-Ⅱ多任务实现机制280

9.4 μC/OS-Ⅱ在FS11C14开发板上的移植及程序解析281

9.4.1 移植条件281

9.4.2 移植步骤282

9.4.3 实例程序分析286

9.5 本章习题293

第10章 RFID实践294

10.1 非接触式逻辑加密卡芯片MF1IC S50294

10.1.1 系统结构及工作流程294

10.1.2 主要特性295

10.1.3 EEPROM存储结构295

10.1.4 操作指令与交易流程296

10.2 MF RC522低功耗读／写芯片297

10.3 协议说明298

10.4 RFID读取序列号299

10.5 RFID读取数据301

10.6 RFID写入数据302

10.7 RFID加密302

10.8 本章习题305

第11章 ZigBee实践306

11.1 点对点通信306

11.2 点对多点通信310

11.3 路由和接力312

11.4 局域网314

11.5 本章习题318

第12章 综合案例319

12.1 有线无线综合网传感器信息采集319

12.2 物联网仓储系统320

12.2.1 开发平台介绍320

12.2.2 系统需求分析323

12.2.3 系统构建325

12.2.4 项目演示328

12.3 基于Qt的物联网仓储系统331

12.3.1 系统概述331

12.3.2 部分程序展现331

12.3.3 项目演示332

12.4 智能家居334

12.4.1 系统背景334

12.4.2 系统需求分析335

12.4.3 系统构建336

12.4.4 项目演示341

12.5 本章习题347