LabVIEW物联网通信程序设计实战

（1）学用结合，理论知识和应用系统开发实践相结合。 （2）软硬兼备，捉供配会程序设计和电路连接示例。 （3）案例实操，配套源自工作场景的真实案例，全面即学即用，提升实战能力。 （4）技术融通，知识点丰富，多种技术融遇，提高解决实际问题的能力。

本书以LabVIEW为开发平台，讲述物联网应用中通信组网基本原理、应用开发技术和程序设计方法。全书共7章，第1章简要介绍物联网的方法和技术，概述常用的物联网通信技术；第2章介绍LabVIEW 程序设计方法，包括开发平台简介、LabVIEW中的数据类型、LabVIEW程序设计基础及其应用程序典型设计模式；第3～7章，分别介绍了串行通信技术、互联网通信技术、近距离无线通信技术、远距离无线通信技术4类典型通信技术，以及物联网的定位与识别技术，涵盖RS232、RS485、TCP、UDP、HTTP、MQTT协议、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、GSM/GPRS、NB-IoT、LORA、GPS、RFID等协议或技术。本书结合真实应用场景，使用LabVIEW图形化程序设计语言、电子系统开发中常用的通信模块和电子模块，给出相应的物联网系统的技术原型开发与实现的详细过程。通过学习本书，读者可以快速达成物联网应用开发入门与进阶实战的目标。 本书可作为物联网工程、电子信息工程、仪器仪表、自动化、机械电子工程等专业学生的专业课程教材，或实践类课程如课程设计、综合实验、毕业设计、创新创业训练的教材或教学参考书，也适合拟进行物联网应用开发的相关工程技术人员参考借鉴。

杨帆，陕西科技大学副教授、电子信息工程负责人，主要从事计算机监控与智能信息处理相关教学与科研工作。近年来积极探索产教融合的工程教育新模式，曾获全国电子信息类实验教学案例设计竞赛一等奖，参与、主持完成重量、省部级科技项目、教改研究项目多项，出版教材3部。 张彩丽，陕西科技大学副教授、机械设计制造及其自动化负责人，主要从事自动机械设计与制造工艺相关教学与科研工作。参与、主持完成省级以上科技项目、教改项目多项，近年来积极探索以融汇贯通为目的的系统级课程开发与推广，出版教材2部。 王乐忠，西安粤嵌信息科技有限公司总经理，高级工程师，主要从事嵌入式、大数据应用相关技术研究与开发工作，积极投身于产教合作、协同育人工作，领导完成西部地区10余所高校嵌入式技术相关的校企联合实验室建设，荣获第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西赛区“优秀导师”，受聘9所高校创新创业导师，具有丰富的大学生创新创业指导经验

第1章 物联网通信技术概述 1
1.1 物联网与物联网技术 1
1.1.1 物联网的起源 1
1.1.2 物联网的特征及主要技术 2
1.1.3 物联网技术应用及其实践意义 2
1.2 物联网通信技术 3
1.2.1 物联网通信技术分类 3
1.2.2 常见物联网通信架构 4
1.2.3 常用物联网通信协议 5
第2章 LabVIEW程序设计方法 7
2.1 LabVIEW开发平台简介 7
2.1.1 图形化编程与LabVIEW 7
2.1.2 LabVIEW 2018开发环境 8
2.1.3 LabVIEW程序设计初识 11
2.1.4 LabVIEW程序运行与调试 13
2.2 LabVIEW中的数据类型 15
2.2.1 LabVIEW数据类型概述 15
2.2.2 数值类型 15
2.2.3 布尔类型 17
2.2.4 枚举类型 18
2.2.5 字符串类型 19
2.2.6 数组 20
2.2.7 簇数据 23
2.2.8 波形数据 24
2.3 LabVIEW程序设计基础 26
2.3.1 循环结构 27
2.3.2 条件结构 31
2.3.3 顺序结构 34
2.3.4 事件结构 37
2.3.5 子VI设计 40
2.3.6 局部变量与全局变量 43
2.3.7 属性节点与功能节点 44
2.4 LabVIEW应用程序典型设计模式 48
2.4.1 轮询设计模式 48
2.4.2 事件响应设计模式 51
2.4.3 状态机设计模式 56
2.4.4 主从设计模式 63
2.4.5 生产者/消费者设计模式 69
第3章 串行通信技术 76
3.1 串行通信技术概述 76
3.2 串行通信程序设计 79
3.2.1 背景知识 80
3.2.2 设计要求 81
3.2.3 模块简介 82
3.2.4 通信测试 82
3.2.5 硬件连接 83
3.2.6 程序实现 84
3.2.7 结果测试 88
3.3 RS485通信程序设计 90
3.3.1 背景知识 90
3.3.2 设计要求 91
3.3.3 模块简介 92
3.3.4 通信测试 94
3.3.5 硬件连接 96
3.3.6 程序实现 97
3.3.7 结果测试 102
第4章 互联网通信技术 104
4.1 互联网通信技术概述 104
4.2 TCP通信程序设计 106
4.2.1 背景知识 106
4.2.2 设计要求 108
4.2.3 通信测试 109
4.2.4 硬件连接 112
4.2.5 程序实现 112
4.2.6 结果测试 117
4.3 UDP通信程序设计 118
4.3.1 背景知识 118
4.3.2 设计要求 121
4.3.3 通信测试 122
4.3.4 硬件连接 123
4.3.5 程序实现 123
4.3.6 结果测试 128
4.4 HTTP通信程序设计 129
4.4.1 背景知识 129
4.4.2 设计要求 133
4.4.3 通信测试 133
4.4.4 硬件连接 139
4.4.5 程序实现 140
4.4.6 结果测试 147
4.5 MQTT协议通信程序设计 148
4.5.1 背景知识 148
4.5.2 设计要求 150
4.5.3 通信测试 151
4.5.4 硬件连接 157
4.5.5 程序实现 157
4.5.6 结果测试 165
第5章 物联网特有技术 167
5.1 定位与识别概述 167
5.2 GPS通信程序设计 169
5.2.1 背景知识 169
5.2.2 设计要求 170
5.2.3 模块简介 170
5.2.4 通信测试 171
5.2.5 硬件连接 172
5.2.6 程序实现 173
5.2.7 结果测试 177
5.3 RFID通信程序设计 177
5.3.1 背景知识 177
5.3.2 设计要求 181
5.3.3 模块简介 181
5.3.4 通信测试 182
5.3.5 硬件连接 186
5.3.6 程序实现 186
5.3.7 结果测试 195
第6章 近距离无线通信技术 197
6.1 近距离无线通信技术概述 197
6.2 蓝牙通信程序设计 198
6.2.1 背景知识 198
6.2.2 设计要求 199
6.2.3 模块简介 199
6.2.4 通信测试 203
6.2.5 硬件连接 204
6.2.6 程序实现 205
6.2.7 结果测试 210
6.3 ZigBee通信程序设计 211
6.3.1 背景知识 211
6.3.2 设计要求 212
6.3.3 模块简介 212
6.3.4 通信测试 215
6.3.5 硬件连接 216
6.3.6 程序实现 218
6.3.7 结果测试 224
6.4 Wi-Fi环境下TCP/UDP通信程序设计 224
6.4.1 背景知识 225
6.4.2 设计要求 226
6.4.3 模块简介 227
6.4.4 通信测试 229
6.4.5 硬件连接 233
6.4.6 程序实现 234
6.4.7 结果测试 238
第7章 远距离无线通信技术 240
7.1 远距离无线通信技术概述 240
7.2 GSM/GPRS通信程序设计 241
7.2.1 背景知识 241
7.2.2 设计要求 243
7.2.3 模块简介 243
7.2.4 通信测试 245
7.2.5 硬件连接 249
7.2.6 程序实现 250
7.2.7 结果测试 256
7.3 NB-IoT通信程序设计 257
7.3.1 背景知识 257
7.3.2 设计要求 259
7.3.3 模块简介 259
7.3.4 通信测试 260
7.3.5 硬件连接 264
7.3.6 程序实现 264
7.3.7 结果测试 272
7.4 LORA通信程序设计 273
7.4.1 背景知识 273
7.4.2 设计要求 275
7.4.3 模块简介 275
7.4.4 通信测试 278
7.4.5 硬件连接 281
7.4.6 程序实现 283
7.4.7 结果测试 289
附录 291