低速無線個域網(wǎng)實驗教程
出版時間：2008-6 出版社：北京理工大學出版社 作者：徐勇軍 等 著 頁數(shù)：362
前言
無線個域網(wǎng)（wireless Personal Area Network，WPAN）是指提供個人及消費類電子設備之間進行互聯(lián)的無線短距離專用網(wǎng)絡，它實現(xiàn)了設備與設備以及人與設備之間的連接與控制。圍繞無線個域網(wǎng)這一應用場景，先后出現(xiàn)了紅外技術(shù)、家用射頻技術(shù)、藍牙技術(shù)、超寬帶技術(shù)和ZigBee技術(shù)等。近幾年，ZigBee技術(shù)脫穎而出，成為爭相研究的焦點。本書以Jennic公司的JN5lXX芯片為基礎，以實驗的形式介紹ZigBee無線個域網(wǎng)技術(shù)。 作為無線個域網(wǎng)的熱點技術(shù)之一的ZigBee技術(shù)隨著研究界及產(chǎn)業(yè)界的廣泛努力，已經(jīng)取得了長足的進步。特別是隨著無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人開始參與到相關(guān)的關(guān)鍵核心技術(shù)的研究中，中科院計算所無線傳感器網(wǎng)絡實驗室就是其中之一。中科院計算所在短距離無線通信技術(shù)，特別是傳感器網(wǎng)絡方面的研究已有多年，研究內(nèi)容涉及傳感器網(wǎng)絡節(jié)點、協(xié)議、芯片、測試及開發(fā)平臺，及其他相關(guān)核心技術(shù)，目前已發(fā)表相關(guān)學術(shù)論文60余篇，申請國家發(fā)明專利20余項，軟件著作權(quán)登記20余項。關(guān)于傳感器網(wǎng)絡的相關(guān)知識，可以參考前期出版的《無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)》和《無線傳感器網(wǎng)絡實驗教程》兩本書?！ ≈锌圃河嬎闼鶎幉ǚ植浚▽幉ㄖ锌萍呻娐吩O計中心）無線通信事業(yè)部專注于短距離無線通信技術(shù)，從事無線個域網(wǎng)及射頻識別相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作。設計完成了一款面向無線個域網(wǎng)的低功耗處理器、GAINS、GAINZ、GAINSJ、ForelD及GMesh等多個系列的無線個域網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品，開發(fā)出多種主動式或被動式RFII）應用方案，相關(guān)產(chǎn)品還在智能閘口、車輛管理、醫(yī)療監(jiān)護、精準農(nóng)業(yè)、電力線遠程監(jiān)控、遠程抄表及智能家居等領(lǐng)域進行了廣泛應用。另外寧波中科還是Jennic公司目前在中國內(nèi)地地區(qū)唯一的第三方，在無線個域網(wǎng)領(lǐng)域具有良好的技術(shù)積累和發(fā)展態(tài)勢。為了幫助大家及時地了解無線個域網(wǎng)ZigBee的技術(shù)原理及開發(fā)方法，在Jennic公司的建議及幫助下，特編寫了本實驗教程。
內(nèi)容概要
本實驗教程在大量收集客戶需求及意見的基礎上，考察目前ZigBee技術(shù)及無線個域網(wǎng)的眾多應用場景，以寧波中科集成電路設計中心自主開發(fā)的基于Jennic51xx的ZigBee解決方案GAINSJ開發(fā)套件、后臺可視化軟件iSnamp-J和ZigBee網(wǎng)絡分析軟件為背景，深入淺出地介紹了ZigBee技術(shù)的實驗方案，其主要內(nèi)容包括如下三個部分?！ 〉谝徊糠譃榛A模塊實驗，包括中斷測試實驗、定時器實驗、串口測試實驗、低功耗休眠實驗、數(shù)／模轉(zhuǎn)換實驗、傳感數(shù)據(jù)采集實驗，這些基礎實驗可以較全面地幫助初學者掌握Jennic無線個域網(wǎng)方案的中斷函數(shù)的調(diào)用、定時器及基本外設的使用和傳感數(shù)據(jù)采集等功能，為后面的通信實驗進行必要的準備；第二部分為基礎通信實驗，包括、IEEE 802.15.4協(xié)議開發(fā)模板實驗、Tx Power測試實驗、Packet Error Rate測試實驗、IEEE 802.15.4無線UART、IEEE 802.15.4無線燈控實驗等，這部分實現(xiàn)了ZigBee無線個域網(wǎng)的雙向通信功能，并且可以完成簡單的組網(wǎng)實驗；第三部分為高級應用實驗，包括辦公室個域網(wǎng)組建、智能燈光控制、環(huán)境監(jiān)測、廠房無線門控制、室內(nèi)無線定位等實驗，這部分選用了典型的應用場景，并結(jié)合ZigBee技術(shù)特點精心設計而成，可以給更進一步的應用開發(fā)者提供直接的參考。本書全部實驗由淺入深、內(nèi)容詳盡、步驟清晰、代碼完備，是有志于在Jennic的無線個域網(wǎng)ZigBee技術(shù)方案進行學習者的較好入門材料。
書籍目錄
第1章 基礎知識介紹1.1 無線個域網(wǎng)簡介1.2 IEEE 802.15.4簡介1.3 ZigBee規(guī)范簡介1.4 ZigBee WAPN平臺第2章 實驗開發(fā)平臺2.1 硬件平臺介紹2.2 軟件平臺介紹2.3 可視化工具軟件第3章 實驗開發(fā)環(huán)境3.1 開發(fā)工具安裝3.2 集成開發(fā)環(huán)境3.3 目標程序下載第五章 基礎模塊實驗4.1 Dio中斷實驗4.2 Timer實驗4.3 UART實驗4.4 Sleep實驗4.5 ADC實驗4.6 數(shù)據(jù)采集實驗第5章 基礎通信實驗5.1 IEEE 802.15.4開發(fā)模板實驗5.2 Tx Power實驗5.3 Packet Error Rate實驗5.4 IEEE 802.15.4無線UART實驗5.5 IEEE 802.15.4無線燈控實驗第6章 高級應用實驗6.1 辦公室個域網(wǎng)實驗6.2 智能燈光控制實驗6.3 環(huán)境監(jiān)測實驗6.4 廠房門控制實驗6.5 室內(nèi)定位實驗
章節(jié)摘錄
第1章 基礎知識介紹 1.1 無線個域網(wǎng)簡介 無線個域網(wǎng)（Wireless Personal Area Network，WPAN）是指提供個人及消費類電子設備之間進行互聯(lián)的無線短距離專用網(wǎng)絡。無線個域網(wǎng)專注于便攜式移動設備（如個人計算機、外圍設備、PDA、手機、數(shù)碼產(chǎn)品等消費類電子設備）之間，以及這些設備與人之間的雙向通信技術(shù)問題，其典型覆蓋范圍一般在10m以內(nèi)。IEEE 802．15工作組就是為完成這一使命而專門設置的，已經(jīng)完成了一系列相關(guān)標準的制定工作。目前與無線個域網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)方案主要包括：紅外（IrDA）技術(shù)、家用射頻（HomeRF）技術(shù)、藍牙（Bluetooth）技術(shù)、超寬帶（UWB）技術(shù)和ZigBee技術(shù)（通信距離可達到100m）等，其共同的特點是短距離、低功耗、低成本、個人專用等。這些無線個域網(wǎng)技術(shù)所處的發(fā)展階段及應用水平具有較大的差異，本教程的實驗內(nèi)容主要集中了目前研究及產(chǎn)業(yè)界普遍看好，也是目前正在飛速發(fā)展的ZigBee技術(shù)。為了讓讀者對無線個域網(wǎng)技術(shù)有個全面的了解，下面逐一進行簡單地介紹。 1. 紅外（IrDA）技術(shù)是棵常青樹 紅外技術(shù)是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)，是由成立于1993年的非盈利性組織紅外線數(shù)據(jù)標準協(xié)會IrDA（Infrared Data Association）負責推進的，該協(xié)會致力于建立無線傳播連接的國際標準，目前擁有130個以上的正式企業(yè)會員。紅外技術(shù)的傳輸速率已經(jīng)從最初FIR的4Mb／s上升為現(xiàn)在VFIR的16Mb／s，接收角度也由最初的30度擴展到了120度。由于采用點到點的連接，其數(shù)據(jù)傳輸所受的干擾較少。由于產(chǎn)品體積小、成本低、功耗低、免頻率申請等優(yōu)勢，紅外技術(shù)從誕生到現(xiàn)在一直得到較好的應用，可謂無線個域網(wǎng)領(lǐng)域的一棵常青樹。
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