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第1章 物联网中无线传感器网络、射频识别、Wi-Fi技术1

1.1 物联网概述1

1.1.1 物联网的定义1

1.1.2 物联网的组成1

1.1.3 物联网中的四大支撑网络1

1.2 无线数据传输2

1.2.1 无线电波和信道2

1.2.2 短距离无线数据传输的原理3

1.3 无线传感器网络的结构6

1.3.1 无线传感器网络节点组成7

1.3.2 无线传感器网络的特点7

1.3.3 无线传感器网络的研究热点8

1.4 无线传感器网络的路由协议10

1.4.1 平面路由协议10

1.4.2 分层路由协议11

1.4.3 平面路由与分层路由的比较12

1.5 无线传感器网络的能耗问题13

1.5.1 无线传感器网络低功耗设计的必要性13

1.5.2 无线传感器网络节点的节能设计策略13

1.6 射频识别技术15

1.6.1 射频识别技术简介15

1.6.2 射频识别系统的分类15

1.6.3 射频识别系统的组成16

1.6.4 电子标签的工作原理18

1.6.5 有源电子标签的工作方式19

1.7 无线局域网Wi-Fi19

1.7.1 Wi-Fi技术概述19

1.7.2 IEEE 802.11无线局域网与其他短距离无线通信标准的比较20

1.7.3 Wi-Fi网络的系统结构21

第2章 SeaIOT-I型物联网硬件开发平台23

2.1 SeaIOT-I型物联网实验柜整体概述23

2.2 主机系统硬件平台设计25

2.2.1 人体红外感应模块26

2.2.2 SPI总线接口28

2.2.3 I2C总线接口30

2.2.4 数字音频接口32

2.2.5 摄像头模块41

2.2.6 以太网模块43

2.2.7 SD卡接口50

2.2.8 手机模块55

2.2.9 CC1101-433无线数传模块59

2.2.10 SPI/SDIO接口的Wi-Fi模块64

2.2.11 USB接口的Wi-Fi模块68

2.3 传感器节点硬件平台设计69

2.3.1 MSP430F1232单片机70

2.3.2 射频模块73

2.3.3 温度传感器模块76

2.3.4 湿度传感器模块80

2.3.5 玻璃破碎探测器82

2.3.6 前端气体传感器节点84

2.3.7 烟感探测器模块87

2.3.8 学习型红外遥控器88

2.3.9 射频识别RFID模块91

2.3.10 指纹识别模块96

2.3.11 ZigBee模块100

2.3.12 4～20mA变送器104

2.3.13 基于LPC2210的以太网节点设计106

第3章 SeaIOT-I型物联网软件开发平台的建立与设置118

3.1 主机系统中Windows CE 5.0操作系统的建立118

3.1.1 Windows CE简介118

3.1.2 建立Windows CE 5.0开发环境119

3.1.3 编译Windows CE 5.0平台121

3.1.4 烧写Windows CE 5.0内核124

3.1.5 在Windows CE和桌面系统之间建立连接128

3.1.6 应用程序开发平台SDK的建立130

3.2 主机系统的应用程序开发平台133

3.2.1 eMbedded Visual C++简介133

3.2.2 eMbedded Visual C++安装与配置133

3.2.3 eMbedded Visual C++的应用开发135

3.3 以MSP430为控制器的前端节点软件设计平台的建立139

3.3.1 IAR For 430软件的安装139

3.3.2 IAR软件的设置与调试142

3.4 以LPC2210为控制器的前端节点软件设计平台的建立146

3.4.1 ADS1.2集成开发环境的组成146

3.4.2 调试LPC2210需要准备的工具147

3.4.3 使用ADS1.2创建和编译工程147

本章小结155

第4章 SeaIOT-I型物联网实验柜的软件开发156

4.1 主机系统软件开发156

4.1.1 GPIO输出控制蜂鸣器实验156

4.1.2 人体感应模块实验168

4.1.3 串口通信实验173

4.1.4 AD实验180

4.1.5 PWM实验185

4.1.6 I2C实验190

4.1.7 SD卡实验193

4.1.8 语音留言实验197

4.1.9 摄像头模块驱动实验202

4.1.10 TCP/IP客户端实验208

4.1.11 TCP/IP服务器实验216

4.1.12 GSM模块实验220

4.1.13 电子秘书实验223

4.1.14 家居控制实验226

4.1.15 VGA显示230

4.2 前端节点软件开发233

4.2.1 温度传感器实验233

4.2.2 湿度传感器实验239

4.2.3 玻璃破碎探测实验243

4.2.4 气体传感器实验248

4.2.5 烟感探测实验253

4.2.6 红外遥控实验257

4.2.7 RFID实验262

4.2.8 ZigBee实验267

第5章 主机系统中Linux软件开发平台的建立273

5.1 烧写Linux内核与文件系统273

5.2 建立Linux开发环境277

5.2.1 图解安装Fedora 9.0277

5.2.2 常用设置和服务288

5.2.3 建立交叉编译环境292

5.2.4 解压安装源代码292

5.2.5 解压创建目标文件系统293

5.2.6 目标文件系统映象制作工具mkyaffs2image293

5.2.7 配置网络文件系统NFS服务293

5.3 定制Linux内核及制作文件系统295

5.3.1 编译内核295

5.3.2 制作目标板文件系统映像305

5.4 嵌入式Linux程序开发入门示例305

5.4.1 网络编程示例——服务器／客户机305

5.4.2 Linux中的AD转换示例315

5.5 Linux系统的Qt界面321

5.5.1 用户界面GUI介绍321

5.5.2 Qt介绍322

5.5.3 Qt设计器323

5.5.4 Qt编程325

5.5.5 简单的“hello world”333

第6章 物联网应用项目举例335

6.1 无线智能家居安防系统335

6.1.1 无线智能家居安防系统需要实现的功能335

6.1.2 无线智能家居安防系统的理论基础337

6.1.3 无线智能家居系统的硬件设计337

6.1.4 无线智能家居系统的软件设计339

6.2 基于RFID技术的高速公路不停车收费系统347

6.2.1 系统组成348

6.2.2 系统工作流程348

6.3 短距离无线抄表系统349

6.3.1 无线抄表系统的组成349

6.3.2 系统各模块之间的通信设计350

6.4 其他短距离无线通信的应用351

6.4.1 PC的无线外设351

6.4.2 胎压监测系统351

6.4.3 物流系统351

本章小结352

参考文献353