物联网的开发与应用实践

物联网开发与应用实践：体系结构和版本说明

图4-3 TinyOS体系结构调度器具有两层结构，第1层维护着命令和事件，它主要是在硬件中断发生时对组件的状态进行处理；第2层维护着任务，只有当组件状态维护工作完成后，任务才能被调度。系统的TinyOS 2.0版本是一个重新设计的全新操作系统。因此，加州大学的研究人员后来重新设计并编写了TinyOS 2.x版本。目前，TinyOS的官方最新版是TinyOS 2.1.1版本。当然，TinyOS 1.x也有一些TinyOS 2.x版本所没有的特色工具，如TinyViz和TinyDB。
理论教育 2023-10-27

MEMS应用-物联网开发与应用实践

无创胎心检测仅仅是MEMS在医疗中应用的一个案例。MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子工业，如轮胎检测与监测系统、发动机机油压传感器、汽车制动系统空气压力传感器等。而MEMS陀螺仪的目标应用有：在汽车上，偏航陀螺仪可以开启电子稳定控制制动系统，防止汽车急转弯时发生意外事故。随着MEMS技术的进一步发展，MEMS传感器的价格也会随着降低，这在大众健身房中也可以广泛应用。
理论教育 2023-10-27

物联网开发与应用实践：ZigBee节点硬件设计

CC2530工作电压为2～3.6V，这里将ZigBee节点供电电压设置为3.3V，因此需要采用电压转换芯片进行电平转换。为了充分满足ZigBee节点不同工作环境下供电需求，本系统为ZigBee节点提供了3种供电方式：电池供电、USB供电、稳定电源直流供电。
理论教育 2023-10-27

TinyOS的技术优势及应用实践

TinyOS的技术优势主要体现在以下四个方面。事件驱动机制针对无线传感器网络内节点众多，以及并发操作频繁的工作方式，TinyOS采用了事件驱动的运行机制。轻量级线程技术及两层调度方式TinyOS提供任务和硬件事件处理两级调度体系。以上这些技术都是为了保证操作系统满足无线传感器网络的特殊要求，使其在处理能力和存储能力有限的情况下具有更强的网络处理和资源收集能力。
理论教育 2023-10-27

物联网应用实践：传感器的重要作用

为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。
理论教育 2023-10-27

气象站监测系统设计与应用

根据系统要求，网关系统的硬件部分是由CC2530、ARM9S3C2440、GPRS无线模块及外围电路组成。其中核心处理器采用三星公司的S3C2440，该器件基于ARM920T内核，主频为400MHz，是性价比较高的嵌入式32位处理器之一。存储系统分SDRAM和Flash两部分，其中SDRAM存储系统使用了两片外接的32MB总共64MB的SDRAM芯片，其型号为HY57V561620FTP。图7-16 嵌入式核心板硬件设计框图因为协调器的设计在第6章中已经有详细介绍，在此不再赘述。华为公司的GTM900-C模块外形图如图7-17所示。
理论教育 2023-10-27

物联网开发与应用实践OSAL系统的使用与应用

应用初始化的主要目的是分配给每个应用一个独有的id，以便OSAL系统对其进行区分和调用，各应用的初始化函数的主要工作也是将分配得到的id保存在全局变量中，以便消息处理等其他函数使用。提供对应的消息处理函数OSAL系统在收到消息后要调用对应应用的消息处理函数，因此需要将气象监测应用的消息处理函数地址提供给系统。
理论教育 2023-10-27

无线传感器网络节点电源设计基于振动能源供电及其实践应用

振动无处不在，这种微小的机械能在过去并不为人们所重视，然而却在微功率源中有它的特殊应用价值，特别是在汽车、飞机、桥梁或大型机械等多种场合中，而这些场合往往是无线传感器网络系统应用的重点领域，因此振动能具有广泛的来源。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极
理论教育 2023-10-27

物联网应用实践：无线传感器网络简介

无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。图5-1 无线传感器网络的结构示意图无线传感器网络主要包括4类基本实体对象：目标、传感器节点、汇聚节点、网关节点，以及监测区域。传感器节点对目标进行检测，获取的数据经本地简单处理后再通过邻近传感器节点采用多跳的方式传输到汇聚节点，该节点同时又是无线传感器网络与外部网络通信的网关节点。
理论教育 2023-10-27

Mifare1卡操作流程版本实践

整个系统的工作由对Mifare卡操作和系统后台处理两大部分组成。Mifare卡的操作可以分为以下几项：图2-20 MF RC500与AT89S52的部分接口电路图2-21 AT89S52与RS232的接口电路1.复位请求当一张Mifare卡片处在卡读写器的天线工作范围之内时，程序员控制读写器向卡片发出Requestall命令。Request std指令的使用与Request all指令相反。对于Mifare1卡，该函数返回值为0004H。
理论教育 2023-10-27

核心芯片介绍：物联网开发与应用实践

CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8KBRAM和许多其他强大的功能。CC2530有4种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。图5-21 路由器模块总体电路图
理论教育 2023-10-27

气象站监测系统带身份标识软件设计实践

本章中所设计的气象站监测系统，将监测节点作为物体连入现有通信网络中，形成物联网系统，也需要进行身份区分和识别。鉴于目前物联网系统中并没有统一的身份标识标准，结合气象站监测系统的具体需求，本节提出并设计了一个身份信息数据结构，用一些要素信息去标识每一个连入物联网的气象站监测系统，以及每个系统内的监测节点。
理论教育 2023-10-27

气象数据采集自动化与网络化的意义

2003年，IEEE推出了802.15.4标准，一个短距离无线通信、形成个人区域网络的协议。这样可以将气象站监测网络这个物体与因特网连接，形成一个物联网，用户利用网络直接查询各监测节点以及整个网络的气象数据。通过在监测系统中加入身份识别信息，以及使用物联网中新设计的无线通信协议ZigBee，可以改进传统监测系统中的不足。
理论教育 2023-10-27

ZStackOSAL操作系统简介|物联网开发与应用实践

OSAL，翻译为“操作系统抽象层”。图4-12是基于OSAL的ZigBee协议的结构图。当然，我们都知道，ZStack与ZigBee之间并不能完全划等号。ZStack是ZigBee的具体实现，所以存在于ZStack中的OSAL并不一定出现在ZigBee中。OSAL就是以实现多任务为核心的系统资源管理机制。所以OSAL与标准的操作系统还是有很大的区别的。简单而言，OSAL实现了类似操作系统的某些功能，但并不能称之为真正意义上的操作系统。随后TI公司于2007年推出了第一款免费的协议栈软件——ZStack协议栈。
理论教育 2023-10-27

物联网开发应用实践：电源系统设计与优化

电源单元是传感器节点能源供给部分，它决定着传感器网络的寿命，因此节点的电源设计非常重要。电源单元主要由电池、电源管理模块及外围电路构成。综合考虑上述因素，提出如图7-18所示的电源系统示意图。图7-18 节点电源系统示意图在该系统中，太阳能电池板产生的能量通过充电控制单元被存储在锂电池中；供电管理单元通过对电池电压的实时监测选择合适的供能方案。IRF541功率开关的导通电流小于0.5mA，关闭漏电流仅为8μA以下。
理论教育 2023-10-27
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