前言

“在现实物理世界与虚拟计算机世界之间实现信息交互”这一革命性的理念，突破了以往信息网络技术发展的固有模式和思路，使得物联网一跃成为全国乃至世界关注的焦点，国内外都把物联网的发展提到了国家级的战略高度，称之为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。

何谓物联网？不同的阶段在不同的场合有不同的描述。目前对物联网比较准确的表述是： 通过各种信息传感设备及系统（传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等）、条码与二维码、全球定位系统，按约定的通信协议，将物与物、人与物连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。物联网的主要特征是每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以通信。显然，作为“感知、传输、应用”三项技术相结合的一种产物，它是一种全新的信息获取和处理技术。

随着物联网技术进步的同时，新兴的短距离无线通信技术和无线网络技术也在飞速发展，ZigBee技术应运而生，正以空前的速度走进人们的生活，使人们的生活和工作更加方便，更加安全。2002年8月，由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国Motorola公司和荷兰Philips公司共同发起了ZigBee联盟，致力于以IEEE 802.15.4 MAC和物理层协议为基础，进行ZigBee技术的网络层和高层应用规范的指定、设备测试和市场推广工作，实现各家产品的相互兼容，以期望与其他类似无线通信产品相抗衡并迅速拓展在这一领域的市场。

ZigBee是一种网络容量大、节点体积小、架构简单、低速率、低功耗的无线通信技术。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，以及实现相应功能所必需的软件开发。基于TI（德州仪器公司）的CC2530芯片在中国推广已经有好几年了，具备了实现ZigBee技术的各种底层硬件需求，是真正的一体化解决方案，完全符合ZigBee技术对节点“体积小”的要求，另外，TI还提供了ZStack协议栈，尽可能地减轻了软件开发的工作量。

本书从实际出发，从简至难地解析用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。本教材通俗易懂，真正适合物联网零基础读者的学习。

本书从实际应用入手，由浅到深、循序渐进地诠释了物联网的相关概念、关键技术及应用，其中着重分析讲述了CC2530芯片的内部资源配置及使用方法，以实验过程和实验现象为主导，详细叙述了使用C语言对CC2530进行编程的方法，为读者详细分析ZigBee 无线网络的实现及开发技巧，引导读者自己动手进行ZigBee无线网络项目实验。

本书不同于传统的物联网技术与应用书籍，本书中的所有例程均以实际硬件为依托，以最新版的ZigBee协议栈为中心，用C语言进行软件设计，目的是让读者在各种ZigBee无线网络基础实验和CC2530无线数据收发应用模式实验中理解ZigBee协议栈，对ZigBee技术知其然，又能知其所以然，从而让读者在实际应用中彻底理解和掌握ZigBee技术。

物联网技术及应用

前言本书内容共分为4部分，分别为基础篇、理论篇、入门篇和实践篇。

基础篇主要对物联网的概念、组成、发展做了概述，同时简单介绍了物联网中的关键技术和一些常用的物联网传感器及其特点，最后列举了物联网技术的典型应用。

理论篇主要对CC2530内部模块的GPIO、外部中断、定时器、DMA、UART等内部资源的设置及相关寄存器进行了讲解，同时在每节最后都提供了相关参考程序供读者参考和使用。

入门篇主要对CC2530的基本硬件结构进行介绍，同时对编辑软件的安装、应用，以及程序的烧写进行介绍。

实践篇设置了一系列实验，从最基础的无线控制LED实验开始到较复杂的ZigBee管理系统实验，从易到难，适合不同层次的读者进行递阶学习。同时，为了帮助读者能够清晰地理解程序的设计思路，在主要实验中都给出了相关的程序流程图，并在程序中标注了大量的注解。

本书由陕西科技大学的张开生编著，负责拟定编写教材大纲、设计内容框架、定稿。在编写过程中得到陕西科技大学电信学院研究生宫瑶、彭朋、张盟蒙、许萌、权思敏等在录入、排版、绘图、软件调试等方面的大力协助，在此一并表示感谢。为了使教材更具全面性、实用性，在编写过程中查阅并引用了大量的参考资料及文献，并选用了其中的一些实例，因篇幅有限，难以一一列举，在此，谨致衷心的感谢。

在编写过程中虽然做了很多力所能及的努力，但限于作者的水平，书中疏漏及不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正，以便修订再版时得以改正提高。

本书适合作为电气信息类（如物联网、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术等）等专业的大学高年级学生和研究生的必修或选修教材，以及嵌入式计算机方面的指导用书，也可以作为相关科技人员的指导用书。

书中所涉及相关文档电子版、PPT、实验板请联系skdzks@163.com。

编者

2016年6月

于陕西科技大学