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| 內容簡介： |
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本书参照“1+X”《传感网应用开发职业技能等级标准》高级部分，根据物联网相关科研机构及企事业单位产品研发、部品开发等岗位涉及的工作领域和工作任务所需的职业技能要求，通过8个学习单元介绍了传感网应用开发中数据采集、RS-485总线通信应用开发、CAN总线通信应用开发、ZigBee协议栈组网开发、蓝牙通信应用开发、Wi-Fi通信应用开发、NB-IoT通信应用开发和LoRaWAN组网通信应用开发等内容。本书是“1+X”职业技能等级证书—— 传感网应用开发（高级）的培训认证配套用书。本书配有电子课件，教师可到机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费注册并下载，或联系编辑（010-88379194）咨询。
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前言学习单元1数据采集11.1 模拟量传感数据采集21.1.1 光照度数据采集21.1.2 气体浓度数据采集71.1.3 模拟量转换为数字量的方法121.2 数字量传感数据采集131.2.1 温度数据采集141.2.2 湿度数据采集191.2.3 心率采集211.3 开关量传感数据采集231.3.1 红外信号数据采集231.3.2 声音信号数据采集271.4 误差分析301.4.1 真实值、平均值与中位数301.4.2 误差311.4.3 精密度与偏差321.4.4 误差产生原因分析331.4.5 减小误差的方法341.4.6 传感数据优化341.5 传感数据采集结果处理351.5.1 传感数据统计351.5.2 传感数据常见分布及抽样方法361.5.3 传感数据常用统计工具36单元总结39学习单元2RS-485总线通信应用开发412.1 总线概述422.2 串行通信的基础知识422.2.1 串行通信422.2.2 常见的电平信号及其电气特性422.3 RS-485与RS-422/RS-232通信标准432.4 RS-485收发器452.5 Modbus通信协议462.5.1 Modbus概述462.5.2 Modbus通信的请求与响应472.5.3 Modbus寄存器482.5.4 Modbus的串行消息帧格式482.5.5 Modbus功能码502.6 应用案例：智能安防系统构建552.6.1 任务1 案例分析552.6.2 任务2 完善工程代码592.6.3 任务3 系统搭建672.6.4 任务4 在云平台上创建项目70单元总结75学习单元3CAN总线通信应用开发773.1 CAN总线基础知识783.1.1 CAN总线概述783.1.2 CAN技术规范与标准783.1.3 CAN总线的报文信号电平803.1.4 CAN总线的网络拓扑与节点硬件构成803.1.5 CAN总线的传输介质813.1.6 CAN通信帧介绍823.1.7 CAN优先级与位时序873.2 CAN控制器与收发器893.2.1 CAN节点的硬件构成893.2.2 CAN控制器903.2.3 CAN收发器983.3 应用案例：生产线环境监测系统的构建1003.3.1 任务1 案例分析1003.3.2 任务2 系统搭建1023.3.3 任务3 完善工程代码与编译下载1023.3.4 任务4 CAN通信数据抓包与解析1123.3.5 任务5 云平台远程监测114单元总结120学习单元4ZigBee协议栈组网开发1214.1 基础知识1224.1.1 ZigBee技术概述1224.1.2 ZigBee网络中的设备类型1224.1.3 Z-Stack协议栈1244.2 任务1 基于Z-Stack的串口通信1294.2.1 任务要求1294.2.2 知识链接1294.2.3 任务实施1374.3 任务2 基于Z-Stack的点对点通信1454.3.1 任务要求1454.3.2 知识链接1464.3.3 任务实施1534.4 任务3 基于Z-Stack的点对多点通信1664.4.1 任务要求1664.4.2 知识链接1664.4.3 任务实施1664.5 任务4 ZigBee节点入网和退网控制1754.5.1 任务要求1754.5.2 知识链接1754.5.3 任务实施176单元总结178学习单元5蓝牙通信应用开发1795.1 基础知识1805.1.1 蓝牙技术简介1805.1.2 蓝牙通讯模块简介1805.1.3 BLE协议栈简介1805.2 项目分析1815.3 任务1 基于BLE协议栈的串口通信1815.3.1 任务要求1815.3.2 知识链接1815.3.3 任务实施1835.4 任务2 主从机建立连接与数据传输1875.4.1 任务要求1875.4.2 知识链接1885.4.3 任务实施1975.5 任务3 基于BLE协议栈的无线点灯2005.5.1 任务要求2005.5.2 知识链接2005.5.3 任务实施2075.6 任务4 基于BLE协议栈的串口透传2145.6.1 任务要求2145.6.2 知识链接2145.6.3 任务实施2215.7 任务5 蓝牙采集心率数据2315.7.1 任务要求2315.7.2 知识链接2315.7.3 任务实施234单元总结247学习单元6Wi-Fi通信应用开发2496.1 基础知识2506.1.1 Wi-Fi技术简介2506.1.2 ESP8266 Wi-Fi通信模块简介2516.1.3 LwIP协议栈简介2516.2 项目分析2526.3 任务1 搭建Wi-Fi开发环境2526.3.1 任务要求2526.3.2 知识链接2526.3.3 任务实施2536.4 任务2 Wi-Fi工作模式开发2696.4.1 任务要求2696.4.2 知识链接2696.4.3 任务实施2716.5 任务3 基于LwIP的TCP Socket开发2746.5.1 任务要求2746.5.2 知识链接2746.5.3．任务实施2746.6 任务4 Wi-Fi接入云平台2816.6.1 任务要求2816.6.2 知识链接2816.6.3 任务实施282单元总结294学习单元7NB-IoT通信应用开发2957.1 NB-IoT技术简介2967.1.1 LPWAN2967.1.2 NB-IoT标准发展演进2987.1.3 NB-IoT网络体系架构2997.1.4 NB-IoT关键技术3047.2 利尔达NB-IoT模组介绍3087.2.1 NB86-G系列模块主要特性3097.2.2 NB86-G模块引脚描述3097.2.3 NB86-G系列模块工作模式3127.2.4 NB86-G系列模块功能电路3127.3 CoAP3147.3.1 CoAP帧格式3147.3.2 CoAP的URL3157.3.3 CoAP观察模式3157.3.4 CoAP块传输3167.4 任务1 用UDP工具来调试CoAP3167.4.1 任务要求3167.4.2 知识链接3167.4.3 任务实施3177.5 任务2 使用STM32CubeMX生成基础工程3207.5.1 任务要求3207.5.2 任务实施3207.6 任务3 在工程中添加代码包3267.6.1 任务要求3267.6.2 任务实施3277.7 任务4 在源文件中添加代码3337.7.1 任务要求3337.7.2 任务实施3347.8 任务5 烧写NB-IoT模块程序3427.8.1 任务要求3427.8.2 任务实施3427.9 任务6 NB-IoT接入云平台3467.9.1 任务要求3467.9.2 任务实施346单元总结349学习单元8LoRaWAN组网通信应用开发3518.1 基础知识3528.1.1 LoRaWAN网络简介3528.1.2 LoRaWAN网络的节点设备类型3538.1.3 LoRaWAN终端设备激活3548.1.4 LoRaWAN网络设备的数据传递流程3558.1.5 LoRaMac-node简介3598.1.6 LoRaWAN通信协议3608.2 项目分析3608.2.1 项目介绍3608.2.2 方案设计3618.3 任务1 LoRaWAN协议栈移植3618.3.1 任务要求3618.3.2 任务实施3628.4 任务2 温湿度传感器节点应用程序开发3768.4.1 任务要求3768.4.2 任务实施3768.5 任务3 LoRaWAN网关汇聚节点数据到上位机3928.5.1 任务要求3928.5.2 任务实施392单元总结399参考文献400
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近年来，在供给侧和需求侧的双重推动下，物联网技术进入以基础性行业和规模消费为代表的第三次发展浪潮。随着互联网企业、传统行业企业、设备商、电信运营商全面布局物联网，产业生态初具雏形；连接技术不断突破，NB-IoT、LoRa等低功耗广域网全球商用化进程不断加速，数以万亿计的新设备将接入网络并产生海量数据；物联网平台迅速增长，服务支撑能力迅速提升；区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网，为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动，物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”新特征，物联网迎来跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。2019年初，在国务院《关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》（国发〔2019〕4号）中，提出了“从2019年开始，在职业院校、应用型本科高校启动‘学历证书+若干职业技能等级证书’制度试点（以下称‘1+X’证书制度试点）工作”的要求。为落实“1+X”证书制度，北京新大陆时代教育科技有限公司作为“1+X”证书制度试点第二批职业教育培训评价组织，结合物联网发展的新特征，从用人单位物联网岗位的要求出发，制定了《传感网应用开发职业技能等级标准》（下面简称《标准》）。《标准》规定了传感网应用开发职业技能的等级、工作领域、工作任务及职业技能要求，分为初级、中级、高级三部分。《标准》高级部分主要针对物联网相关科研机构及企事业单位，面向产品研发、部品开发等岗位，从事协议设计、软件开发、性能优化等工作，从数据采集、有线组网通信、短距离无线通信、低功耗窄带组网通信、通信协议应用和通信协议设计6个工作领域规定了相应的职业技能要求。本书是“1+X”职业技能等级证书—— 传感网应用开发（高级）的培训认证配套用书。内容包含数据采集、RS-485总线通信应用开发、CAN总线通信应用开发、ZigBee 协议栈组网开发、蓝牙通信应用开发、Wi-Fi通信应用开发、NB-IoT通信应用开发和LoRaWAN组网通信应用开发8个学习单元，覆盖了《标准》中6个工作领域的知识点和技能点，充分体现了传感网应用开发相关人员在职业活动中所需要的综合能力。本书由北京新大陆时代教育科技有限公司组编，由于编者水平有限，书中仍难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。
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