传感网应用开发(初级)/陈继欣

本书参照“1+X”《传感网应用开发职业技能等级标准》初级部分，根据物联网相关科研机构及企事业单位中辅助研发、部品验正、品质检验、产品测试、技术服务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5个学习单元介绍了传感网应用开发中数据采集、RS-485总线技术基础、CAN总线技术基础、ZigBee基础开发、NB-IoT数据传输等内容。本书是“1+X”职业技能等级证书—— 传感网应用开发（初级）的培训认证配套用书。本书配有电子课件、微课视频（可扫描书中二维码观看），读者也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。

前言二维码清单学习单元 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 131.2 数字量传感数据采集 151.2.1 温度数据采集 151.2.2 湿度数据采集 211.３ 开关量传感数据采集 231.3.1 红外信号数据采集 241.3.2 声音信号数据采集 27单元总结 30学习单元 2RS-485总线技术基础 312.1 总线概述 322.2 串行通信的基础知识 322.2.1 串行通信的定义 322.2.2 常见的电平信号及其电气特性 332.3 RS-485与RS-422/RS-232通信标准 342.4 RS-485收发器 352.5 Modbus通信协议 362.5.1 Modbus概述 362.5.2 Modbus通信的请求与响应 372.5.3 Modbus寄存器 382.5.4 Modbus的串行消息帧格式 392.5.5 Modbus功能码 412.6 应用案例：智能安防系统构建 462.6.1 任务1 案例分析 462.6.2 任务2 系统搭建 512.6.3 任务3 在云平台上创建项目 54单元总结 58学习单元 3CAN总线技术基础 593.1 CAN总线基础知识 603.1.1 CAN总线概述 603.1.2 CAN技术规范与标准 603.1.3 CAN总线的报文信号电平 623.1.4 CAN总线的网络拓扑与节点硬件构成 623.1.5 CAN总线的传输介质 633.1.6 CAN通信帧 653.2 CAN控制器与收发器 693.2.1 CAN节点的硬件构成 693.2.2 CAN控制器 703.2.3 CAN收发器 713.3 应用案例：生产线环境监测系统的构建 733.3.1 任务1 案例分析 733.3.2 任务2 系统搭建 753.3.3 任务3 CAN通信数据抓包与解析 793.3.4 任务4 在云平台上创建项目 80单元总结 85学习单元 4ZigBee基础开发 874.1 基础知识 884.1.1 SoC与单片机 884.1.2 CC2530单片机内部结构 884.1.3 CC2530单片机的外设 884.2 任务1 搭建开发环境 904.2.1 任务要求 904.2.2 知识链接 904.2.3 任务实施 914.3 任务2 控制LED交替闪烁 1004.3.1 任务要求 1004.3.2 知识链接 1004.3.3 任务实施 1044.4 任务3 外部中断控制LED亮灭 1064.4.1 任务要求 1064.4.2 知识链接 1064.4.3 任务实施 1164.5 任务4 定时器1控制LED闪烁 1184.5.1 任务介绍 1184.5.2 知识链接 1184.5.3 任务实施 1244.6 任务5 PC与ZigBee模块串口通信 1254.6.1 任务要求 1254.6.2 知识链接 1264.6.3 任务实施 1354.7 任务6 CC2530片内温度测量 1384.7.1 任务要求 1384.7.2 知识链接 1384.7.3 任务实施 147单元总结 149学习单元 5NB-IoT数据传输 1515.1 NB-IoT技术简介 1525.1.1 LPWAN与NB-IoT 1525.1.2 NB-IoT标准发展演进 1545.1.3 NB-IoT网络体系架构 1555.1.4 NB-IoT关键技术 1565.2 利尔达NB-IoT模组介绍 1585.2.1 NB86-G系列模块主要特性 1585.2.2 NB86-G模块引脚描述 1595.2.3 NB86-G系列模块工作模式 1615.3 任务1 使用AT指令调试NB-IoT模块 1615.3.1 任务要求 1615.3.2 知识链接 1625.3.3 任务实施 1635.4 任务2 烧写“智能路灯”程序 1685.4.1 任务要求 1685.4.2 任务实施 1685.5 任务3 NB-IoT接入云平台 1725.5.1 任务要求 1725.5.2 任务实施 172单元总结 175参考文献 176

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》初级部分主要面向工作岗位（群）为物联网相关科研机构及企事业单位，面向辅助研发、部品验证、品质检验、产品测试、技术服务等岗位，从事检验检测、安装调试、样机测试等基础技术工作，从数据采集、有线组网通信、短距离无线组网通信、低功耗窄带组网通信四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（初级）的培训认证配套用书。内容包含数据采集、RS485总线技术基础、CAN总线技术基础、ZigBee基础开发、NB-IoT数据传输5个学习单元，并配有微课视频和教学资源（扫描书中二维码观看）。本书覆盖了标准中四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负责编写，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。编 者