ZigBee技术与实训教程――基于CC的无线传感网技术（世纪高等学校物联网

　　前言
　　
　　
　　无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会这三元世界的连通。传统的无线网络关心的是如何在保证通信质量的情况下实现最大的数据吞吐率，而无线传感器网络主要用于实现不同环境下各种缓慢变化参数的检测，通信速率并不是其主要考虑的因素，它最关心的问题是在体积小、布局方便以及能量有限的情况下尽可能地延续目前网络的生命周期。
　　ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。其典型的传输数据类型有周期性数据（如传感器）、间歇性数据（如照明控制）和重复低反应时间数据（如鼠标）。由于其节点体积小，且能自动组网，所以布局十分方便；又因其强调由大量的节点进行群体协作，网络具有很强的自愈能力，任何一个节点的失效都不会对整体任务的完成造成致命性影响，所以特别适合用来组建无线传感器网络。
　　用ZigBee技术来实现无线传感器网络，主要需要考虑通信节点的硬件设计，包括传感数据的获得及发送，以及实现相应数据处理功能所必需的应用软件开发。TI（得州仪器公司）的CC2530芯片实现ZigBee技术的优秀解决方案，完全符合ZigBee技术对节点“体积小、能耗低”的要求，另外，TI还提供了Z-Stack协议栈，尽可能地减轻了开发者的开发通信程序的工作量，使开发者能专注于实现业务逻辑。
　　编写本书的主要目的是从实训的角度使用CC2530芯片和Z-Stack协议栈来实现无线传感器网络，为读者解析用ZigBee技术开发无线传感器网络的各个要点，由浅入深地讲述如何开发具体的无线传感器网络系统。
　　* 内容概述
　　本书分为6个部分：
　　第1部分包括第1～3章，概述了无线传感器网络的基本理论。第1章概述了无线传感器网络的主要概念；第2章主要介绍了IEEE 802.15.4无线传感器网络通信标准；第3章主要介绍了ZigBee协议规范基础理论知识，使读者对无线传感器网络有整体上的认识。
　　第2部分包括第4章，讲述了开发具体项目所依赖的软硬件平台。
　　第3部分包括第5章，基于核心芯片CC2530内部硬件模块设计了若干个实验，使读者熟悉核心芯片CC2530的主要功能。
　　第4部分包括第6章和第7章，介绍如何使用CC2530控制各种常见的传感器。第6章讲述常用传感器数字温湿度传感器DHT11、光强度传感器模块等常见的传感器操作方法；第7章介绍使用CC2530实现红外信号的收发操作。
　　第5部分包括第8章，深入介绍Z-Stack协议栈，使读者初步掌握Z-Stack的工作机制，讲述了使用Z-Stack的一些基本概念，讲述了Z-Stack轮转查询式操作系统的工作原理，以及Z-Stack串口机制和绑定机制。
　　第6部分包括第9～11章，介绍了TI-Stack协议栈开发的三个项目，第9章为智能家居系统；第10章为智能温室系统；第11章为学生考勤管理系统。

编 者
2018年1月