Zig Bee技术实践教程(内附光盘1张) 高守玮,吴灿阳 9787811245127 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高守玮，吴灿阳 著

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• 无线传感器网络
• 通信技术
• 高守玮
• 吴灿阳
• 实践教程

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811245127

商品编码：29572934397

包装：平装

出版时间：2009-06-01

基本信息

书名：Zig Bee技术实践教程(内附光盘1张)

定价：58.00元

作者：高守玮,吴灿阳

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2009-06-01

ISBN：9787811245127

字数：622000

页码：430

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以ZigBee无线传感网络技术为主要对象，以基于CC2430/31芯片（TI/Chipcon公司）的HFZCC2430/31ZDK开发套件为硬件平台，深入剖析了TI的ZStack协议栈架构和编程接口，并详细讲述了如何在此基础上开发自己的ZigBee项目。本书分为5个篇章：理论篇、准备篇、入门篇、进阶篇和提高篇。理论篇简要介绍了无线传感器网络和ZigBee协议规范的基础知识，为读者进行ZigBee项目开发提供理论指导，以便开发时参考；准备篇讲述了ZigBee硬件开发平台、软件开发环境的组成和安装，以及通过17个CC2430/31片内外设的操作例程来阐述CC2430/31片上系统的开发和使用；入门篇以一个通俗易懂的例子讲述了轮转查询式操作系统的基本原理，并介绍了这种操作系统在TI ZStack中的应用以及TI ZStack的用户编程接口；进阶篇通过几个例子演示如何建立简单的ZigBee无线传感网络系统，并详细阐述了ZigBee协议规范的几个重要概念在TI ZStack的代码实现；提高篇通过智能家居系统、无线数据透明传输系统、工业无线传感网络系统、无线定位系统等典型的ZigBee技术解决方案，详细介绍了如何开发实际的ZigBee项目。
本书可作为工程技术人员进行单片机、无线传感器网络应用、ZigBee技术等项目开发的学习、参考用书，也可作为高等院校高年级本科生或研究生计算机、电子、自动化、无线通信等课程的教材。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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无线传感网络的基石：Zigbee 技术深入解析与应用开发 在物联网（IoT）蓬勃发展的时代，构建低功耗、高可靠、低成本的无线通信网络成为关键。Zigbee 技术，作为 IEEE 802.15.4 标准的实现，以其出色的性能和广泛的应用场景，为各类无线传感网络（WSN）和智能家居系统提供了坚实的技术支撑。本书旨在为读者提供一个全面、深入、实践性强的 Zigbee 技术学习平台，帮助您从零开始，掌握 Zigbee 的核心概念、协议栈、硬件选型、软件开发到实际项目部署的全过程。 第一章：Zigbee 技术概览与发展历程 本章将首先勾勒出 Zigbee 技术的整体轮廓，阐述其在物联网时代的重要地位和不可替代性。我们将追溯 Zigbee 的发展历程，了解其如何从最初的设想演变成如今广泛应用的成熟技术。您将了解到 Zigbee 联盟在推动 Zigbee 标准化和产业发展中所扮演的关键角色，以及其与其他无线通信技术（如 Wi-Fi、Bluetooth、LoRa 等）的异同与互补性。通过对 Zigbee 主要特点的深入剖析，如低功耗、低数据速率、短距离通信、高可靠性、易于部署和成本效益，您将清晰地认识到 Zigbee 适合的应用领域，并为后续的学习打下坚实的基础。 第二章：Zigbee 协议栈详解：从物理层到应用层 本章是深入理解 Zigbee 技术的核心。我们将逐层解析 Zigbee 协议栈，包括 IEEE 802.15.4 定义的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC），以及 Zigbee 定义的网络层（NWK）、应用层（APL）和安全层（SEC）。 物理层与 MAC 层（IEEE 802.15.4）：您将学习到 Zigbee 使用的 2.4GHz ISM 频段、不同区域的频段分配、数据传输速率、信道接入机制（CSMA/CA）、帧结构、功耗管理等底层细节。理解这些基础将有助于您在实际开发中优化通信效率和功耗。 网络层（NWK）：本节将重点讲解 Zigbee 网络的拓扑结构（星型、树型、网状）、节点角色（协调器、路由器、终端设备）、网络发现、入网、寻址、路由、数据传输和网络管理等关键功能。特别地，我们将深入探讨 Zigbee 的网状网络（Mesh Network）机制，这是其实现高可靠性和扩展性的核心优势。 应用层（APL）：应用层是 Zigbee 实现具体功能的关键。我们将详细介绍 Zigbee 的应用层框架，包括设备描述、簇（Cluster）、端点（Endpoint）、命令（Command）以及 ZCL（Zigbee Cluster Library）标准。ZCL 标准是实现设备互操作性的重要基础，我们将通过实际例子讲解如何构建和使用 ZCL。 安全层（SEC）：在物联网安全日益重要的今天，Zigbee 的安全机制不容忽视。本章将介绍 Zigbee 的安全特性，包括加密、认证和密钥管理，确保通信的安全性和隐私性。 第三章：Zigbee 硬件平台选型与开发板介绍 理论知识的学习离不开实际的硬件平台。本章将引导您了解市面上主流的 Zigbee 硬件平台和开发板。我们将介绍常见的 Zigbee SoC（System on Chip）芯片厂商（如 Silicon Labs, Texas Instruments, NXP 等）及其代表性产品系列。您将学习到如何根据项目需求（如功耗、处理能力、接口类型、成本等）来选择合适的 Zigbee 芯片。 此外，本章还将详细介绍几款具有代表性的 Zigbee 开发板，包括它们的硬件资源、开发环境、示例代码以及易用性。您将了解到如何通过这些开发板快速搭建 Zigbee 网络原型，进行功能验证和性能测试。例如，我们将可能介绍基于 CC2530、EFR32MG 等芯片的开发套件，并指导您如何初步设置和连接这些开发板，为后续的软件开发做好准备。 第四章：Zigbee 软件开发环境搭建与基础编程 掌握了硬件平台，下一步就是软件开发。本章将聚焦于 Zigbee 软件开发环境的搭建和基础编程。我们将根据不同的硬件平台，介绍相应的开发工具链、集成开发环境（IDE）以及调试工具。 集成开发环境（IDE）：详细介绍常用的 Zigbee IDE，例如 Silicon Labs Simplicity Studio、Texas Instruments SmartRF Studio 等，以及它们的功能和使用方法。 SDK（Software Development Kit）：讲解如何获取和配置 Zigbee SDK，以及 SDK 中提供的驱动程序、库函数和示例代码。 基础编程模型：介绍 Zigbee 节点的基本程序结构，包括任务管理、事件处理、消息队列、中断等。您将学习如何编写简单的 Zigbee 节点程序，实现数据的发送和接收。 调试技巧：掌握常用的调试方法，如串口打印、仿真器调试、网络抓包等，帮助您快速定位和解决开发过程中的问题。 第五章：Zigbee 网络节点的开发与实现 本章将引导您深入进行 Zigbee 网络节点的开发，涵盖不同节点角色的编程实现。 协调器（Coordinator）开发：学习如何编写协调器程序，实现网络的初始化、设备的入网管理、网络的维护等功能。您将了解协调器在整个 Zigbee 网络中的核心作用。 路由器（Router）开发：掌握路由器节点的编程，包括如何加入已有的网络、转发数据、参与路由计算以及为终端设备提供通信中继。 终端设备（End Device）开发：学习如何开发低功耗的终端设备，包括如何连接到网络、发送传感器数据、接收控制命令以及实现节能模式（如休眠）以延长电池寿命。 第六章：Zigbee 应用层开发与 ZCL 标准实践 本章将聚焦于 Zigbee 应用层开发，重点讲解如何利用 ZCL 标准构建功能丰富的 Zigbee 设备。 ZCL 结构与元素：深入理解 ZCL 的基本概念，包括设备类型（Device Type）、簇（Cluster）、属性（Attribute）、命令（Command）以及绑定（Binding）。 常用 ZCL 簇解析：我们将重点介绍一些常用的 ZCL 簇，例如 Basic Cluster、Identify Cluster、Level Control Cluster、On/Off Cluster、Thermostat Cluster 等。通过这些簇的讲解，您将学会如何定义设备的属性和行为。 自定义 ZCL 簇：在某些情况下，标准 ZCL 簇可能无法满足需求。本章将指导您如何设计和实现自定义 ZCL 簇，以扩展 Zigbee 设备的功能。 实际案例开发：通过具体的开发案例，如智能灯泡控制、温湿度传感器数据上报、门窗传感器状态监测等，将 ZCL 标准的应用落地，帮助您将理论知识转化为实际开发技能。 第七章：Zigbee 网络组网与设备互联 成功组建一个稳定的 Zigbee 网络是项目成功的关键。本章将深入探讨 Zigbee 网络的组网策略和设备互联的技术。 网络拓扑设计：根据实际应用场景，选择最合适的网络拓扑结构（星型、树型、网状），并分析不同拓扑的优缺点。 设备入网与退网：详细讲解设备如何安全、可靠地加入和退出 Zigbee 网络，包括入网过程中的认证和授权机制。 路由发现与维护：深入理解 Zigbee 的路由协议，以及在动态变化的网络环境中如何进行路由的发现、选择和维护，以确保数据能够准确、高效地传输。 设备间通信机制：讲解 Zigbee 中不同设备之间的通信方式，包括直接通信、群播（Multicast）和广播（Broadcast）。 绑定（Binding）机制：学习如何使用绑定机制实现设备之间的直接关联，从而简化应用层的通信逻辑，提高响应速度。 第八章：Zigbee 网络性能优化与功耗管理 在实际的 Zigbee 应用中，网络的性能和设备的功耗是至关重要的考量因素。本章将提供一系列优化策略和技术。 通信效率优化：分析影响通信效率的因素，如信道干扰、传输距离、数据包大小等，并提出相应的优化方法，如信道选择、数据打包、功率控制等。 路由优化：讲解如何通过优化路由策略，减少网络拥塞，提高数据传输的成功率和延迟。 功耗管理技术：深入探讨 Zigbee 的多种功耗管理模式，包括休眠模式、低功耗模式、唤醒机制等。您将学习如何设计和实现低功耗的终端设备，以最大限度地延长电池使用寿命。 网络诊断与监控：介绍常用的 Zigbee 网络诊断工具和方法，帮助您实时监控网络状态、发现潜在问题并进行调优。 第九章：Zigbee 在智能家居与物联网领域的应用实践 本章将通过一系列真实的 Zigbee 应用案例，展示 Zigbee 技术在智能家居和物联网领域的强大生命力。 智能照明系统：如何利用 Zigbee 实现智能灯泡的远程控制、场景联动、定时开关等功能。 智能安防系统：例如，利用 Zigbee 无线门磁、人体移动传感器、烟雾探测器等组成智能安防网络。 智能环境监测：部署 Zigbee 温湿度传感器、空气质量传感器、光照传感器等，实现对室内外环境的实时监测。 智能家电控制：将 Zigbee 模块集成到家电产品中，实现远程控制和智能化管理。 工业物联网应用：探讨 Zigbee 在工业自动化、资产追踪、设备状态监测等方面的应用潜力。 第十章：Zigbee 与其他物联网技术的结合 随着物联网生态系统的不断完善，Zigbee 常常需要与其他物联网技术协同工作。本章将探讨 Zigbee 如何与 Wi-Fi、Bluetooth、LoRa、NB-IoT 等技术以及云平台（如 AWS IoT, Azure IoT, Google Cloud IoT）进行整合。 网关（Gateway）设计：讲解如何设计和实现 Zigbee 网关，作为连接 Zigbee 网络与互联网的桥梁。 跨协议通信：介绍实现 Zigbee 设备与非 Zigbee 设备之间通信的技术方案。 数据上传与分析：探讨如何将 Zigbee 采集的数据上传到云平台进行存储、分析和可视化，从而实现更高级别的智能化应用。 附录： Zigbee 相关术语表 常用 Zigbee 协议栈参考 开发工具与资源链接 通过对本书内容的系统学习，您将能够全面掌握 Zigbee 技术的理论知识和实践技能，从硬件选型、软件开发到项目部署，能够独立完成 Zigbee 相关的开发任务。本书旨在成为您学习和掌握 Zigbee 技术的可靠指南，助您在蓬勃发展的物联网浪潮中，构建出安全、可靠、智能的无线传感网络。

评分☆☆☆☆☆

作为一个初学者，我对 Zigbee 的了解还停留在非常基础的层面，主要是知道它是一种低功耗、低速率的无线通信技术，适用于物联网领域。我希望通过阅读这本书，能够系统地学习 Zigbee 的相关知识，从零开始掌握这项技术。我特别关注书中“入门指南”和“概念解析”的部分，希望它们能够用通俗易懂的语言解释 Zigbee 的基本原理、网络拓扑结构、通信模式等，让我能够建立起完整的知识体系。书中提到的“实操练习”和“小项目”也让我很期待，希望能够通过动手实践来加深理解，将理论知识转化为实际能力。我希望这本书能够成为我学习 Zigbee 的“第一本启蒙书”，帮助我打下坚实的基础，为后续更深入的学习做好准备。

评分☆☆☆☆☆

我最近在做一个关于物联网的项目，其中需要用到 Zigbee 技术来实现设备间的无线通信。在网上搜了很多资料，但要么太零散，要么太专业，很难找到一个系统性的学习资源。看到这本书的介绍，感觉它非常适合我这种有一定基础但需要深入了解 Zigbee 的开发者。我特别关注书中关于“协议栈的实现”和“驱动程序的编写”部分，希望能够了解 Zigbee 模块是如何与微控制器交互的，以及如何编写自己的驱动程序。对于我来说，能够深入到这个层面，才能更好地控制硬件，实现更复杂的应用。书中提到的“开发板的使用”和“软件工具链的配置”也让我很期待，希望能够提供详细的步骤和说明，让我少走弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有太多花哨的装饰，这反而让我觉得它更注重内容本身。封底的介绍语也直奔主题，强调了“实践”二字，这正是我选择它的主要原因。市面上关于 Zigbee 的书不少，但很多都停留在理论层面，讲得很抽象，真正上手操作起来却处处碰壁。我希望这本书能带我走出那种“纸上谈兵”的困境，让我能真正理解 Zigbee 的工作原理，并能应用到实际项目中。我特别关注其中提到的“例程”和“案例分析”，希望它们能具体、详细，最好能涵盖一些常见的应用场景，比如智能家居、工业自动化等等。如果能提供一些解决实际问题的思路和方法，那就更棒了。毕竟，技术最终还是要落地，要解决实际问题。我期望这本书能成为我学习 Zigbee 的得力助手，帮助我快速掌握这项技术，并自信地将其应用于我的项目开发中。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对智能家居领域非常感兴趣的爱好者，一直在关注各种智能设备的连接方式。Zigbee 技术以其低功耗和组网能力，在智能家居领域有着广泛的应用。我选择这本书，主要是想了解 Zigbee 在智能家居场景下的具体应用，比如如何构建一个简单的智能照明系统，或者如何实现远程控制家电。书中提到的“传感器网络”和“终端设备开发”等内容，让我觉得非常贴近我的需求。我希望能够通过学习这本书，了解如何将 Zigbee 模块集成到各种家居设备中，以及如何通过手机APP或者网关来管理和控制这些设备。如果书中能够提供一些不同品牌 Zigbee 设备的兼容性分析，或者一些实际的组网案例，那就更好了。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，第一感觉是它非常厚实，沉甸甸的，这让我对内容量充满了期待。翻开目录，看到章节的划分非常细致，从 Zigbee 的基础概念，到网络协议栈的深入解析，再到具体的应用开发，逻辑清晰，循序渐进。我尤其对其中关于“网络层”、“MAC 层”以及“物理层”的详细讲解很感兴趣，希望能够借此机会彻底弄懂 Zigbee 的通信机制，而不是仅仅停留在“会用”的层面。对于嵌入式开发来说，对底层原理的理解至关重要，它能帮助我们更好地进行问题排查和性能优化。书中提到的一些“调试技巧”和“性能调优方法”也引起了我的注意，这对于实际项目开发非常实用。我希望通过学习这些内容，能够提高我的开发效率，写出更健壮、更高效的 Zigbee 应用。