ZigBee无线通信技术应用开发

近年来，物联网、移动互联网、大数据和云计算的迅猛发展，大大提高了生产效率和社会生产力。工业和信息化部发布的《信息通信行业发展规划物联网分册（2016—2020年）》总结了“十二五”规划中物联网发展所获得的成就，并分析了“十三五”期间面临的形势，明确了物联网的发展思路和目标，提出了6大重点领域应用示范工程，分别是智能制造、智慧农业、智能家居、智能交通和车联网、智慧医疗和健康养老，以及智慧节能环保。该发展规划为物联网的发展指出了一条鲜明的道路，同时也表明了我国在推动物联网应用方面的坚定决心。
本书主要介绍ZigBee无线通信技术在物联网中的应用，全书先进行理论知识的介绍，然后给出实际案例的开发过程，后进行总结拓展。每个案例均有详细的软/硬件设计和功能实现过程，并给出完整的开发代码，读者可以在此基础上快速地进行二次开发。
第1章为ZigBee无线通信技术和开发基础。本章引导读者初步认识物联网和ZigBee无线通信技术，了解物联网开发硬件平台，学习开发环境的搭建。
第2章为ZigBee无线通信应用开发。本章主要介绍ZigBee网络的点播通信、广播通信、信道监听和无线控制技术的原理及应用。通过本章的学习，读者可以掌握ZigBee无线通信技术的原理和开发。
第3章为ZStack协议栈开发。本章首先介绍ZStack协议栈的理论知识，然后对ZStack协议栈工程进行解析，后基于ZStack协议栈进行实际案例的开发，从而加深读者对ZStack协议栈的理解。
第4章为ZigBee基础应用开发。本章先介绍ZigBee基础应用开发的框架，然后通过ZigBee仓库湿度采集系统、ZigBee仓库通风系统和ZigBee仓库火灾预警系统三个实际案例，分别介绍ZigBee采集类程序、控制类程序和安防类程序的逻辑和接口。
第5章为ZigBee综合应用开发。本章先介绍物联网开发平台、ZXBee通信协议和智云平台应用开发接口，然后给出两个综合应用开发案例，即小型飞行器高度管理系统和智能避障管理系统。每个综合应用开发案例均给出开发目标、开发设计、开发实践和开发验证。
本书在编写过程中，借鉴和参考了国内外专家、学者、技术人员的相关研究成果，作者尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏之处，在此谨向有关作者表示深深的敬意和谢意。如有疏漏，请及时通过出版社与作者联系。
感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社在本书出版过程中给予的大力支持。
物联网技术发展得很快，涉及的领域很广泛，限于作者的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请广大专家和读者批评指正。

作  者  
2020年6月

本书主要介绍ZigBee无线通信技术的应用开发。全书首先深入浅出地介绍ZigBee无线通信技术原理；然后进行案例开发实践，每个案例场有开发场景、详细的软/硬件设计和功能实现过程；*后总结拓展，将理论学习和开发实践结合起来。

本书主要介绍ZigBee无线通信技术的应用开发。全书首先深入浅出地介绍ZigBee无线通信技术原理；然后进行案例开发实践，每个案例场有开发场景、详细的软/硬件设计和功能实现过程；*后总结拓展，将理论学习和开发实践结合起来。

胡瑛，女，副教授，硕士，现任职于湖南工程学院。长期从事物联网技术开发和教学工作，对ZigBee无线通信技术有深入的研究和理解。利用物联网技术负责完成了多车辆检测跟踪系统和矿井安全监控系统的设计与开发，指导学生多次获得全国大学生电子设计竞赛一等奖、二等奖，有丰富的项目开发经验和教学经验。

第1章 ZigBee无线通信技术和开发基础 1 
1.1 认识ZigBee无线通信技术 1 
1.1.1 ZigBee简介 1 
1.1.2 ZigBee网络架构 1 
1.1.3 ZigBee和物联网 3 
1.2 物联网开发平台简介 4 
1.2.1 CC2530的特色和资源 4 
1.2.2 Android网关 7 
1.2.3 xLab开发平台 8 
1.3 物联网开发环境的搭建 12 
1.3.1 IAR集成开发环境简介 12 
1.3.2 IAR集成开发环境及常用工具的安装 12 
1.4 创建个IAR应用程序 15 
1.4.1 创建IAR工程 15 
1.4.2 设置IAR工程 18 
1.4.3 IAR应用程序的编译、下载与调试 21 
1.4.4 下载hex文件 24 
第2章 ZigBee无线通信应用开发 27 
2.1 ZigBee点播通信开发 27 
2.1.1 开发内容：点播通信 27 
2.1.2 开发步骤 30 
2.1.3 开发小结 33 
2.2 ZigBee广播通信开发 33 
2.2.1 开发内容：广播通信 33 
2.2.2 开发步骤 36 
2.2.3 开发小结 38 
2.3 ZigBee信道监听开发 38 
2.3.1 开发内容：信道监听 38 
2.3.2 开发步骤 41 
2.3.3 开发小结 42 
2.4 ZigBee无线控制开发 42 
2.4.1 开发内容：无线控制 42 
2.4.2 开发步骤 44 
2.4.3 开发小结 45 
第3章 ZStack协议栈开发 47 
3.1 ZStack协议栈 47 
3.1.1 ZStack协议栈的结构 47 
3.1.2 ZStack协议栈的工作流程 49 
3.1.3 ZStack协议栈设备类型的选择 50 
3.1.4 ZStack协议栈编译选项的配置 50 
3.1.5 ZStack协议栈的寻址 51 
3.1.6 OSAL调度 53 
3.1.7 ZStack协议栈的信道配置 54 
3.2 ZStack协议栈工程解析 55 
3.3 ZigBee多点自组织网络的开发 68 
3.3.1 开发内容：多点自组织网络 70 
3.3.2 开发步骤 73 
3.3.3 开发小结 76 
3.4 ZigBee广播/组播的开发 76 
3.4.1 开发内容：广播/组播 76 
3.4.2 开发步骤 79 
3.4.3 开发小结 81 
3.5 ZigBee星状网络的开发 81 
3.5.1 开发内容：星状网络 82 
3.5.2 开发步骤 85 
3.5.3 开发小结 86 
3.6 ZStack协议栈的分析与开发 86 
3.6.1 开发内容：ZStack协议栈的分析 86 
3.6.2 开发步骤 89 
3.6.3 开发小结 91 
3.7 ZStack协议栈绑定技术的开发 92 
3.7.1 开发内容：信号灯控制 92 
3.7.2 开发步骤 94 
3.7.3 开发小结 96 
第4章　ZigBee基础应用开发 97 
4.1 ZigBee基础应用开发框架 97 
4.1.1 开发目标 97 
4.1.2 原理学习 97 
4.1.3 开发实践：构建ZigBee基础应用开发框架 108 
4.2 ZigBee仓库湿度采集系统的开发与实现 121 
4.2.1 开发目标 121 
4.2.2 原理学习：ZigBee采集类程序接口 121 
4.2.3 开发实践：仓库湿度采集系统设计 131 
4.2.4 小结 145 
4.3 ZigBee仓库通风系统的开发与实现 146 
4.3.1 开发目标 146 
4.3.2 原理学习：ZigBee控制类程序接口 146 
4.3.3 开发实践：ZigBee仓库通风系统设计 149 
4.3.4 小结 155 
4.4 ZigBee仓库火灾预警系统的开发与实现 156 
4.4.1 开发目标 156 
4.4.2 原理学习：ZigBee安防类程序接口 156 
4.4.3 开发实践：ZigBee仓库火灾预警系统设计 160 
4.4.4 小结 166 
第5章 ZigBee综合应用开发 167 
5.1 物联网开发平台 167 
5.2 ZXBee通信协议 168 
5.2.1 原理学习：ZXBee通信协议 168 
5.2.2 开发实践 171 
5.3 云平台应用开发接口 173 
5.3.1 原理学习：云平台应用开发接口函数的参数及功能 173 
5.3.2 开发实践 182 
5.4 小型飞行器高度管理系统的开发与实现 187 
5.4.1 开发目标 187 
5.4.2 开发设计 187 
5.4.3 开发实践 190 
5.4.4 开发验证 213 
5.5 智能避障管理系统的开发与实现 217 
5.5.1 开发目标 217 
5.5.2 开发设计 217 
5.5.3 开发实践 219 
5.5.4 开发验证 236 
参考文献 241

本书主要介绍ZigBee无线通信技术的应用开发。全书首先深入浅出地介绍ZigBee无线通信技术原理；然后进行案例开发实践，每个案例场有开发场景、详细的软/硬件设计和功能实现过程；*后总结拓展，将理论学习和开发实践结合起来。

胡瑛，女，副教授，硕士，现任职于湖南工程学院。长期从事物联网技术开发和教学工作，对ZigBee无线通信技术有深入的研究和理解。利用物联网技术负责完成了多车辆检测跟踪系统和矿井安全监控系统的设计与开发，指导学生多次获得全国大学生电子设计竞赛一等奖、二等奖，有丰富的项目开发经验和教学经验。