IPv6無線傳感器網(wǎng)絡開發(fā)與實踐

目錄
第1章 IPv6無線傳感網(wǎng)概述 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡 1
1.2 IPv6技術(shù)引入無線傳感網(wǎng) 2
1.3 6LoWPAN技術(shù) 3
1.4 Contiki操作系統(tǒng) 7
1.5 全書組織結(jié)構(gòu) 8
第2章 研發(fā)實驗平臺介紹 10
2.1 硬件資源特性 10
2.1.1 微控制模塊 12
2.1.2 無線射頻模塊 12
2.2 軟件開發(fā)工具 12
2.2.1 集成開發(fā)環(huán)境及仿真器 12
2.2.2 Source Insight軟件 21
2.2.3 守護程序 21
2.2.4 GUI人機交互界面 22
2.2.5 Packet Sniffer軟件 26
第3章 初識Contiki操作系統(tǒng) 29
3.1 Contiki源碼結(jié)構(gòu) 29
3.2 Contiki 3.0的移植 30
3.2.1 系統(tǒng)內(nèi)核移植 30
3.2.2 移植前準備 30
3.2.3 建立IAR工程 30
3.2.4 正式移植 31
3.3 從“Hello World！”開始 35
3.3.1 實例對比 35
3.3.2 快速簡介 37
3.3.3 程序細節(jié) 38
3.4 程序結(jié)構(gòu)與運行原理 41
第4章 深入Contiki操作系統(tǒng) 43
4.1 Contiki通用I/O口操作 43
4.1.1 GPIO入門之道 43
4.1.2 代碼解析 46
4.1.3 關(guān)鍵程序設計 48
4.1.4 實例操作步驟 50
4.2 Contiki多線程 52
4.2.1 Contiki多線程編程模板 52
4.2.2 庫函數(shù)源代碼及其解析 53
4.2.3 關(guān)鍵程序設計 54
4.2.4 實例操作步驟 56
4.3 Contiki定時器 57
4.3.1 Contiki定時器基本原理及代碼解析 57
4.3.2 關(guān)鍵程序設計 62
4.3.3 實例操作步驟 65
4.4 Contiki讀取傳感器 66
4.4.1 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點基本原理 66
4.4.2 關(guān)鍵程序設計 68
4.4.3 實例操作步驟 70
4.5 Contiki點對點收發(fā) 70
4.5.1 點對點收發(fā)原理 70
4.5.2 關(guān)鍵程序設計 78
4.5.3 實例操作步驟 85
4.6 體驗傳感器驅(qū)動實例 86
4.6.1 關(guān)鍵程序設計 86
4.6.2 實例操作步驟 90
第5章 探究6LoWPAN協(xié)議棧 92
5.1 物理層之無線誤碼率測試 93
5.1.1 基本原理 93
5.1.2 關(guān)鍵程序清單 94
5.1.3 實例操作步驟 96
5.2 MAC層之IEEE 802.15.4協(xié)議 97
5.2.1 基本原理 97
5.2.2 關(guān)鍵程序清單 102
5.2.3 實例操作步驟 106
5.3 輕量級TCP/IP協(xié)議棧之uIP 109
5.3.1 基本原理及協(xié)議棧源代碼 109
5.3.2 關(guān)鍵程序清單 123
5.3.3 實驗操作步驟 127
5.4 低功耗無線通信棧之Rime 128
5.4.1 認識Rime協(xié)議棧及其源代碼 128
5.4.2 關(guān)鍵程序清單 137
5.4.3 實驗操作步驟 139
5.5 6LoWPAN適配層協(xié)議 140
5.5.1 基本原理 140
5.5.2 關(guān)鍵程序清單 145
5.5.3 實驗操作步驟 156
5.6 網(wǎng)絡層之RPL路由協(xié)議 158
5.6.1 基本原理 158
5.6.2 關(guān)鍵程序清單 163
5.6.3 實例操作步驟 173
5.7 傳輸層之UDP通信 175
5.7.1 基本原理 175
5.7.2 關(guān)鍵程序清單 178
5.7.3 實例操作步驟 182
5.8 應用層之CoAP協(xié)議 183
5.8.1 基本原理 183
5.8.2 關(guān)鍵程序清單 189
5.8.3 實例操作步驟 193
5.9 數(shù)據(jù)鏈路層之SLIP協(xié)議 195
5.9.1 基本原理 195
5.9.2 關(guān)鍵程序清單 200
5.9.3 實例操作步驟 202
第6章 綜合開發(fā)實踐 205
6.1 6LoWPAN協(xié)議棧開發(fā) 206
6.1.1 問道6LoWPAN協(xié)議棧 206
6.1.2 關(guān)鍵程序設計 233
6.1.3 實例操作步驟 235
6.2 傳感器節(jié)點開發(fā) 241
6.2.1 傳感器節(jié)點基本原理 241
6.2.2 關(guān)鍵程序設計 248
6.2.3 實例操作步驟 255
6.3 子網(wǎng)路由開發(fā) 259
6.3.1 子網(wǎng)路由協(xié)議基本原理 259
6.3.2 關(guān)鍵程序設計 262
6.3.3 實例操作步驟 270
6.4 網(wǎng)關(guān)開發(fā) 272
6.4.1 網(wǎng)關(guān)開發(fā)基本原理 272
6.4.2 實例操作步驟 278
第7章 網(wǎng)間通信應用設計 284
7.1 后臺守護程序設計 284
7.1.1 設計目標與實驗結(jié)果 284
7.1.2 設計原理 285
7.1.3 操作步驟 288
7.2 人機交互界面設計 288
7.2.1 設計目標與實驗結(jié)果 288
7.2.2 設計原理 289
7.2.3 關(guān)鍵程序設計 297
7.2.4 操作步驟 298
7.3 Sniffer分析儀功能設計 301
7.3.1 設計目標和實驗結(jié)果 301
7.3.2 設計原理 301
7.3.3 操作步驟 302
第8章 應用案例詳解 306
8.1 開環(huán)控制應用案例 306
8.1.1 案例介紹 306
8.1.2 應用場景描述 307
8.1.3 實施條件 307
8.1.4 案例分析 308
8.2 自動閉環(huán)控制應用案例 315
8.2.1 案例介紹 315
8.2.2 應用場景描述 316
8.2.3 實施條件 316
8.2.4 案例分析 317
8.3 智能控制應用案例 326
8.3.1 案例介紹 326
8.3.2 應用場景描述 326
8.3.3 實施條件 326
8.3.4 案例分析 327
8.4 工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控應用案例 332
8.4.1 案例介紹 332
8.4.2 應用場景描述 333
8.4.3 實施條件 333
8.4.4 案例分析 333
附錄A GPIO操作 340
一、STM32 GPIO一般操作步驟 340
二、GPIO庫函數(shù) 341
附錄B uIP通信協(xié)議 342
一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 342
二、功能模塊 344
三、相關(guān)文件 366
四、數(shù)據(jù)類型 367
五、功能函數(shù) 367
六、指針變量 369
附錄C Rime路由協(xié)議 370
一、功能模塊 370
二、相關(guān)文件 377
三、功能函數(shù) 378
附錄D 軟件安裝步驟 379
一、集成開發(fā)環(huán)境及仿真器驅(qū)動的安裝 379
二、Source Insight代碼編輯軟件的安裝 383
三、Packet Sniffer軟件的安裝 385
附錄E 部分英文縮寫全稱 387