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本书全面、系统地阐述了无线传感器网络（WSN）技术的基本原理、关键设备和技术应用。全书共7个项目，每个项目均以任务为导向，对目前实际应用中几种典型的短距离无线通信技术进行分析与设计，包括认识无线传感器网络、搭建无线传感器网络开发环境、基础射频无线通信技术应用设计、Z-Stack无线通信技术应用设计、蓝牙无线通信技术应用设计、WiFi无线通信技术应用设计、GPRS无线通信技术应用设计。在内容的衔接上，7个项目的教学内容由浅入深，由简到繁，按"基础—应用—综合—拓展”的层次递进。本书按照无线传感器网络技术体系结构，充分考虑高职高专院校学生的特点，结合无线传感器网络应用实际情况，将每个项目与实体的物联网相关设备相结合。在结构安排上，通过明确的任务目标与要求、任务相应的知识点、任务实训步骤、技能拓展等方面来组织内容，体现理论够用、实践为主的"工学结合”的特点。

项目一　认识无线传感器网络
任务1.1　无线传感器网络概述
任务1.2　无线传感器网络技术发展历程
1.2.1　国外发展历程
1.2.2　国内发展现状
任务1.3　无线传感器网络的特点
任务1.4　无线传感器网络关键技术与应用
1.4.1　几种典型的短距离无线通信网络技术
1.4.2　无线传感器网络的应用领域
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目二　搭建无线传感器网络开发环境
任务2.1　认识NEWLab实训平台
2.1.1　NEWLab实训平台各类接口
2.1.2　传感器模块与无线通信模块
2.1.3　仿真器模块
任务2.2　安装相关软件
2.2.1　安装IAR 8.10软件
2.2.2　安装SmartRF04EB驱动
2.2.3　安装SmartRF Flash Programmer软件
任务2.3　建立ZigBee开发环境——以点亮一盏LED灯为例
2.3.1　建立IAR开发环境
2.3.2　配置工程
2.3.3　编写、调试程序
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目三　基础射频无线通信技术应用设计
任务3.1　Basic RF无线控制LED灯
3.1.1　Basic RF工作原理
3.1.2　任务实训步骤
任务3.2　Basic RF无线串口通信
3.2.1　串口通信原理
3.2.2　任务实训步骤
任务3.3　开关量传感器采集系统
3.3.1　传感器的技术原理
3.3.2　红外传感器工作原理
3.3.3　声音传感器工作原理
3.3.4　任务实训步骤
任务3.4　模拟量传感器采集系统
3.4.1　气体传感器工作原理
3.4.2　光照传感器工作原理
3.4.3　任务实训步骤
任务3.5　数字量传感器采集系统
3.5.1　数字量传感器技术
3.5.2　温度传感器工作原理
3.5.3　湿度传感器工作原理
3.5.4　任务实训步骤
任务3.6　环境智能监测系统设计与应用
3.6.1　通信网络地址概述
3.6.2　Basic RF驱动文件介绍
3.6.3　任务实训步骤
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目四　Z-Stack无线通信技术应用设计
任务4.1　基于Z-Stack的点对点通信
4.1.1　Z-Stack协议栈的概念
4.1.2　Z-Stack协议栈的安装与说明
4.1.3　任务实训步骤
任务4.2　基于Z-Stack的串口通信
4.2.1　Z-Stack操作系统的概念
4.2.2　OSAL运行机制
4.2.3　OSAL消息队列
4.2.4　OSAL添加新任务和事件
4.2.5　OSAL的API函数
4.2.6　任务实训步骤
任务4.3　基于绑定的无线灯光控制
4.3.1　绑定过程
4.3.2　Z-Stack的LED灯驱动
4.3.3　Z-Stack的按键驱动
4.3.4　任务实训步骤
任务4.4　基于Z-Stack的串口透传
4.4.1　单播
4.4.2　组播
4.4.3　广播
4.4.4　任务实训步骤
任务4.5　基于Z-Stack的模拟量传感器采集系统
4.5.1　ZigBee无线网络地址管理
4.5.2　ZigBee协议栈网络拓扑结构
4.5.3　ZigBee Sensor Monitor介绍
4.5.4　任务实训步骤
任务4.6　ZigBee无线传感器网络监控系统设计
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目五　蓝牙无线通信技术应用设计
任务5.1　基于BLE协议栈的串口通信
5.1.1　蓝牙技术概念
5.1.2　BLE协议栈的安装与使用
5.1.3　任务实训步骤
任务5.2　基于BLE协议栈的无线点灯
5.2.1　主、从机数据建立连接流程
5.2.2　BLE应用数据传输过程
5.2.3　任务实训步骤
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目六　WiFi无线通信技术应用设计
任务6.1　搭建WiFi最小系统开发环境
6.1.1　WiFi技术概述
6.1.2　IP地址介绍
6.1.3　WiFi无线控制方式
6.1.4　任务实训步骤
任务6.2　WiFi无线控制风扇系统
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目七　GPRS无线通信技术应用设计
任务7.1　基于GPRS的接打电话
7.1.1　GPRS技术概述
7.1.2　AT指令
7.1.3　任务实训步骤
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】
项目八　NB-IoT无线通信技术应用设计
任务8.1　认识NB-IoT技术
8.1.1　NB-IoT技术概述
8.1.2　NB-IoT标准发展历程
8.1.3　NB-IoT技术特点
任务8.2　基于NB-IoT的智能路灯系统
8.2.1　利尔达NB86-G模块特性与引脚描述
8.2.2　利尔达NB86-G模块工作模式与相关技术
8.2.3　利尔达NB86-G常用模块AT指令
8.2.4　任务实训步骤
任务8.3　基于NB-IoT的智能路灯云平台的接入
8.3.1　NB-IoT网络体系架构
8.3.2　NB-IoT部署方式
8.3.3　任务实训步骤
【知识点小结】
【拓展与思考】
【强国实训拓展】

党的二十大报告指出：“要积极推动信息技术与实体经济深度融合，加快新一代信息技术在经济社会各领域的广泛应用，推动数字中国建设，加快建设网络强国。”作为信息技术领域的重要分支之一，无线传感器网络技术的发展正是数字中国建设的重要组成部分，无线传感器网络技术将会在我国经济、社会、科技等多个领域发挥重要作用，成为我国实现高质量发展的重要支撑。随着物联网、云计算等新兴技术的不断发展，无线传感器网络技术的应用范围也日益扩大，广泛应用于环境监测、智能交通、医疗健康等领域。
本书旨在系统介绍无线传感器网络技术的基础理论、应用场景及其在各个领域中的应用案例，帮助读者深入了解该领域的最新发展动态，提高无线传感器网络技术的应用能力和创新能力。
自2019年本书第1版出版以来，无线传感器网络技术和应用领域出现了许多变化和进展。编者对这些变化进行了深入的研究和分析，并融合了最新的职业教育教学改革要求和实践经验，将最新的技术进展和教学改革修订、整合到了第2版教材中。本次修订充分考虑了高等职业教育特点、岗位需求、生源情况等，着眼于新形态一体化升级，加强配套的数字化教学资源，介绍新技术，增强实用性。本次修订主要特点如下。
（1）内容紧跟无线传感器网络新技术。对书中知识点和任务案例进行了重新梳理和补充，更加全面、系统和实用。同时，结合最新的行业发展趋势和热点问题，增加了新的章节和项目任务，以满足读者的需求。
（2）将思政元素巧妙融入实训任务中。对版面进行了优化和改进，使得文字、图片和表格等元素更加清晰、美观和易于理解。同时，在每个项目的后面分别增加了【强国实训拓展】，在培养学生创新能力的同时，培养学生的家国情怀和责任意识。
（3）数字化资源更加丰富。提供了配套数字化资源，包括大量的“形象教学”插图、讲课用的PPT课件、操作视频等，组成立体化教学资源包，供教学选用，呈现教材的“新形态”。
武汉职业技术学院薛君担任本书主编，负责对本书的编写思路与大纲进行总体策划，并对全书统稿；杨俊担任副主编；黄艳华担任主审。在本书的升级和改进的过程中，有幸邀请到威盛电子股份有限公司软件工程师杨益和北京新大陆时代教育科技有限公司技术专家邓立参与合作、研讨，在编写实训项目过程中，他们提供了项目内容指导及实训设备，在此表示衷心感谢。
本书配有免费的电子教学课件，请有需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后下载。
最后，感谢您对于本教材的关注和支持，我们将不断努力，为广大读者提供更好的教育资源和服务。由于编者水平所限，书中疏漏和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

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无线传感器网络技术与应用（第2版）