物联网实践系列教材

物联网可穿戴技术

华为物联网可穿戴技术+9个实践项目
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王洋 (编著) 978-7-115-20392-2

关于本书的内容有任何问题,请联系 桑珊

理实一体、产教融合。华为物联网合作教材,由华为提供行业实际案例和实训项目,教师根据院校的实际教学情况安排知识内容。
低功耗蓝牙技术+STM8开发+9个开发项目,不同平台全方位介绍可穿戴设备开发过程。
资源丰富,易教利学。华为协助建设教学资源,帮助学校更好地进行课程建设。

内容摘要

随着物联网的深入发展,我们逐渐进入“万物互联”时代,其中可穿戴设备已经成为物联网产业中具有代表性的产品。本书共15章,主要介绍可穿戴设备概述、蓝牙技术、BLE协议栈、BLE链路层、BLE SoftDevice协议栈开发、STM8开发流程入门等内容,还列举了振动马达可穿戴设备开发、加速度可穿戴设备开发、体温可穿戴设备开发、心率可穿戴设备开发、紫外线可穿戴设备开发、蓝牙透传模块开发、华为运动健康三方设备接入开发、微信小程序开发、心率微信小程序开发等9个项目。本书结构清晰、知识讲解全面,内容选取和组织满足教学的需求并有利于实施。

目录

第1章 可穿戴设备概述
1.1 可穿戴设备的发展历程
1.1.1 可穿戴设备的诞生起源
1.1.2 可穿戴设备的应用领域
1.1.3 可穿戴设备的分类
1.1.4 可穿戴设备关键技术
1.2 可穿戴设备产业链
1.2.1 可穿戴设备上游产业链
1.2.2 可穿戴设备中游产业链
1.2.3 可穿戴设备下游产业链
1.3 可穿戴设备数据云平台
1.4 本章小结
第2章 低功耗蓝牙技术
2.1 蓝牙技术介绍
2.1.1 蓝牙技术发展史
2.1.2 单/双模蓝牙技术
2.2 低功耗蓝牙(BLE)技术
2.2.1 BLE技术的定义
2.2.2 BLE实现方案
2.3 BLE SoC介绍
2.3.1 nRF51822 SoC概述
2.3.2 系统结构
2.3.3 模块详解
2.3.4 实际应用举例
2.3.5 参考电路Nordic公司为nRF51822提供了应用参考电路
2.4 本章小结
第3章 BLE协议栈
3.1 BLE协议栈框架
3.2 物理层(Physical Layer,PHY)
3.2.1 低功耗蓝牙的工作信道
3.2.2 低功耗蓝牙的GFSK调制方式
3.2.3 低功耗蓝牙的发射功率
3.2.4 低功耗蓝牙的接收机参数
3.3 链路层 (Link Layer,LL)
3.4 主机控制接口(Host Controller Interface,HCI)
3.5 逻辑链路控制及自适应协议(L2CAP)
3.6 安全管理协议( Security Manager Protocol,SMP)
3.7 属性协议(Attribute Protocol,ATT)
3.8 通用访问配置(Generic Access Profile,GAP)
3.9 通用属性配置(Generic Attribute Profile,GATT)
3.10 应用层(App)
3.11 本章小结
第4章 BLE链路层详解
4.1 BLE拓扑结构和设备角色
4.2 BLE广播信道及广播类型
4.3 BLE设备地址
4.3.1 公开设备地址
4.3.2 随机设备地址
4.4 数据链路层中的帧结构
4.4.1 广播信道的帧结构
4.4.2 数据信道的帧结构
4.5 数据链路层扫描
4.6 链路层PDU的数据净荷
4.7 抓包实例
4.8 本章小结
第5章 BLE Softdevice协议栈开发
5.1 开发环境搭建
5.1.1 nRFgo Studio使用方法
5.1.2 Keil MDK开发环境搭建
5.1.3 学习资料、开发工具介绍
5.2 BLE UUID特征任务实现原理
5.2.1 BLE UUID特征任务实现描述
5.2.2 私有服务实现
5.2.3 应用层业务实现
5.2.4 主从设备通信验证
5.3 本章小结
第6章 STM8开发流程入门
6.1 STM8L单片机概述
6.2 软件开发环境
6.2.1 ST Visual Develop(STVD)
6.2.2 IAR Embedded Workbench for STM8(IAR-EWSTM8)
6.3 程序下载与调试
6.3.1 调试仿真工具ST-LINK
6.3.2 可视化编程软件ST Visual Programmer
6.3.3 串口下载工具Flash loader demonstrator
6.4 本章小结
第7章 项目1:振动马达可穿戴设备开发
7.1 任务1:STM8L GPIO应用
7.1.1 STM8L GPIO输入输出模式
7.1.2 STM8L相关功能寄存器
7.1.3 STM8L GPIO实验任务
7.2 任务2:振动马达驱动开发
7.2.1 振动马达的结构和原理
7.2.2 振动马达硬件设计
7.2.3 振动马达软件设计任务
7.3 轮廓图效果
7.3.1 制作轮廓图效果
7.3.2 课堂案例——绘制教育插画
第8章 项目2:加速度可穿戴设备
8.1 任务1:STM8L I2C应用
8.1.1 STM8L I2C通信原理
8.1.2 STM8L I2C通信模式
8.1.3 STM8L I2C相关寄存器
8.1.4 STM8L I2C实验任务
8.2 任务2:加速度传感器驱动开发
8.2.1 加速度计原理
8.2.2 加速度传感器特性
8.2.3 加速度采集电路设计
8.2.4 加速度传感器计步软件设计
8.2.5 加速度采集软件设计任务
第9章 项目3:温度(体温)可穿戴设备
9.1 任务1:STM8L定时器应用
9.1.1 STM8L定时器功能
9.1.2 STM8L定时器相关寄存器
9.1.3 STM8L定时器实验任务
9.2 任务2:温度传感器驱动开发
9.2.1 温度传感器特性
9.2.2 温度传感器硬件设计
9.2.3 温度(体温)采集软件设计任务
第10章 项目4:心率可穿戴设备开发
10.1.1 STM8L外部中断源
10.1.2 STM8L中断响应过程
10.1.3 STM8L中断相关寄存器
10.1.4 STM8L中断实验任务
10.1 任务1:STM8L外部中断应用
10.2 任务2:心率传感器驱动开发
10.2.1 心率的测量方法
10.2.2 光电容积法心率测量的原理
10.2.3 心率采集电路设计
10.2.4 心率采集软件设计任务
第11章 项目5:紫外线可穿戴设备
11.1 任务1:STM8L ADC的应用
11.1.1 STM8L ADC的原理
11.1.2 STM8L ADC寄存器
11.1.2 STM8L ADC实验任务
11.2  任务2:紫外线传感器驱动开发
11.2.1 紫外线传感器检测原理
11.2.2 紫外线传感器硬件设计
11.2.3 紫外线传感器模块采集软件设计任务
第12章 项目6:蓝牙数据传输模块开发
12.1 任务1:STM8L UART应用
12.1.1 STM8LUART原理
12.1.2 STM8L相关功能寄存器
12.1.3 STM8L GPIO实验任务
12.2 任务2:蓝牙透传模块开发
12.2.1 蓝牙芯片介绍
12.2.2 蓝牙透传模块硬件设计
12.2.3 蓝牙透传模块软件设计任务
第13章 项目7:华为运动健康三方设备
13.1 任务1:华为三方设备接入开发原理
13.1.1 接入框架简介
13.1.2 接入流程
13.1.3 标准协议测量设备开发
13.1.4 非标准协议测量设备开发
13.1.5 三方设备接入开发
13.2 任务2:心率可穿戴设备接入
13.2.1 华为健康云App心率设备测量协议
13.2.2 华为健康云App心率测量流程
13.2.3 心率可穿戴设备接入测试
第14章 项目8:熟悉微信小程序
14.1 任务1:使用微信开发者工具
14.1.1 开发者工具功能
14.1.2 常用小程序快捷键
14.1.3 快速打开官方API文档
14.1.4 开发者工具的更新
14.2 任务2:Hello World程序
14.2.1 开发者账号申请
14.2.2 IDE下载
14.2.3 Windows系统的IDE安装
14.2.4 创建Hello World小程序
第15章 项目9:实现心率微信小程序
15.1 任务1:搭建微信小程序项目
15.1.1 微信小程序页面设计
5.1.2 创建微信小程序
15.2 任务2:心率小程序设计
15.2.1 蓝牙API开发
15.2.2 心率小程序代码实现

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作者介绍

王洋,鹏城学者特聘教授,主持完成多项国家、省市重大课题及横向课题,承担国家工信部“物联网”专项两项、国家科技部“863”重大专项子课题、广东省自然科学基金、深圳市各类科技攻关课题等重大课题,以及承担了多项横向课题开发。依托广东省工业物联网工程技术研究中心,攻关工业4.0领域相关共性关键技术技术,为行业企业提供技术服务。

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