物聯網可穿戴技術
王洋 張婭琳 黃勤勁 易濤
商品描述
隨著物聯網的深入發展， 我們逐漸進入 “萬物互聯” 時代， 其中可穿戴設備已經成為物聯網產業中具有代表性的產品。 本書共15章， 主要包括可穿戴設備概述、 低功耗藍牙技術、 BLE協議棧、 BLE鏈路層詳解、 BLESoftDevice協議棧開發、STM8開發流程入門等章節；還詳細介紹了振動馬達可穿戴設備開發、 加速度可穿戴設備開發、 體溫可穿戴設備開發、 心率可穿戴設備開發、 紫外線可穿戴設備 開發、 藍牙透傳模塊開發、 華為運動健康三方設備接入開發、 微信小程序開發、 心率微信小程序開發等9個項目。 本書結構清晰、 知識講解全面， 內容選取和組織滿足教學的需求並有利於實施。
本書適合應用型本科及職業院校物聯網相關專業的學生， 以及想要考取華為認證物聯網工程師CHCIA-IoT)、華為認證物聯網高級開發工程師(HCIP-IoT Developer)的自學者參考閱讀。
作者簡介
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。
目錄大綱
第 1章 可穿戴設備概述 1
1.1 可穿戴設備的發展歷程 2
1.1.1 可穿戴設備的發展階段 2
1.1.2 可穿戴設備的應用領域 3
1.1.3 可穿就設備的分類 4
1.1.4 可穿戴設備關鍵技術 5
1.2 可穿戴設備產業鏈 11
1.2.1 可穿戴設備上游產業鏈 12
1.2.2 可穿戴設備中游產業鏈 14
1.2.3 可穿戴設備下游產業鏈 15
1.3 可穿戴設備數據雲平臺 17
1.4 本章小結 17
第 2章 低功耗藍牙技術 18
2.1 藍牙技術介紹 19
2.1.1 藍牙技術發展歷程 19
2.1.2 單/雙模藍牙技術 20
2.2 BLE 技術介紹 21
2.2.1 BLE技術的定義 21
2.2.2 實現方案 22
2.3 BLE SoC 介紹 23
2.3.1 nRF51822 SoC 概述 24
2.3.2 系統結構 24
2.3.3 模塊詳解 24
2.3.4 實際應用舉例 26
2.3.5 參考電路 26
2.4 本章小結 27
第3章 BLE 協議棧 28
3.1 BLE 協議棧框架 29
3.2 物理層 30
3.2.1 BLE 的工作通道 30
3.2.2 BLE 的 GFSK 調制方式 31
3.2.3 BLE 的發射功率 32
3.2.4 BLE 的接收機參數 32
3.3 鏈路層 33
3.4 主機控制接口 34
3.5 邏輯鏈路控制及自適應協議層 35
3.6 安全管理協議層 38
3.7 屬性協議層 39
3.8 通用訪問配置層 40
3.9 通用屬性配置層 41
3.10 應用層 43
3.11 本章小結 44
第4章 BLE 鏈路層詳解 45
4.1 BLE 設備拓撲結構和設備角色 46
4.2 BLE 廣播通道及廣播類型 46
4.3 BLE 設備地址 47
4.3.1 公開設備地址 48
4.3.2 隨機設備地址 48
4.4 數據鏈路層的幀結構 50
4.4.1 廣播通道的幀結構 50
4.4.2 數據通道的幀結構 51
4.5 數據鏈路層掃描 52
4.6 鏈路層 PDU 的數據凈荷 53
4.7 抓包實例 55
4.8 本章小結 58
第5章 BLE SoftDevice 協議棧開發 59
5.1 開發環境搭建 60
5.1.1 nRFgo Studio 使用方法 60
5.1.2 Keil MDK 開發環境搭建 62
5.1.3 學習資料、開發工具介紹 64
5.2 BLE UUID 特徵任務實現原理 64
5.2.1 BLE UUID 特徵任務實現描述 65
5.2.2 私有服務實現 66
5.2.3 應用層業務實現 69
5.2.4 主從設備通信驗證 71
5.3 本章小結 75
第6章 STM8 開發流程入門 76
6.1 STM8L 單片機概述 77
6.2 軟件開發環境 77
6.2.1 STVD 78
6.2.2 IAR-EWSTM8 81
6.3 程序調試與下載 84
6.3.1 調試模擬工具 ST-LINK 85
6.3.2 可視化編程軟件 STVP 85
6.3.3 串口下載工具 FLASHER-STM8 87
6.4 本章小結 88
第7章 項目1 : 振動馬達可穿戴設備開發 89
7.1 任務1 : STM8L GPIO 應用 90
7.1.1 STM8L GPIO 的輸入模式和輸出模式 90
7.1.2 STM8L GPIO 相關寄存器 91
7.1.3 STM8L GPIO 實驗任務 93
7.2 任務2 : 振動馬達驅動開發 95
7.2.1 振動馬達的結構和原理 95
7.2.2 振動馬達硬件設計 96
7.2.3 振動馬達軟件設計任務 97
第8章 項目2 : 加速度可穿戴設備開發 100
8.1 任務1 : STM8L I2C 應用 101
8.1.1 STM8L I2C 通信原理 101
8.1.2 STM8L I2C 通信模式 103
8.1.3 STM8L I2C 相關寄存器 105
8.1.4 STM8L I2C 實驗任務 109
8.2 任務2 : 加速度傳感器驅動開發 111
8.2.1 加速度傳感器原理 111
8.2.2 加速度傳感器特性 112
8.2.3 加速度採集模塊硬件設計 113
8.2.4 加速度採集模塊計步算法原理 114
8.2.5加速度採集模塊軟件設計任務 115
第9章 項目3 : 體溫可穿戴設備開發 119
9.1 任務1 : STM8L 定時器應用 120
9.1.1 STM8L 定時器功能 120
9.1.2 STM8L 定時器相關寄存器 121
9.1.3 STM8L 定時器實驗任務 126
9.2 任務2 : 溫度傳感器驅動開發 127
9.2.1 溫度傳感器特性 128
9.2.2 人體體溫信息採集模塊硬件設計 129
9.2.3 人體體溫信息採集模塊軟件設計任務 130
第 10章 項目4 : 心率可穿戴設備開發 133
10.1 任務 1 : STM8L 外部中斷應用 134
10.1.1 STM8L 外部中斷源 134
10.1.2 STM8L 中斷響應過程 135
10.1.3 STM8L 中斷相關寄存器 136
10.1.4 STM8L 中斷實驗任務 140
10.2 任務2 : 心率傳感器驅動開發 141
10.2.1 心率的測量方法 142
10.2.2 光電容積法心率測量的原理 143
10.2.3 人體心率信息採集模塊硬件設計 144
10.2.4 人體心率信息採集模塊軟件設計任務 45
第 11章 項目5 : 紫外線可穿戴設備開發 148
11.1 任務1 : STM8L ADC 的應用 149
11.1.1 STM8L ADC 的原理 149
11.1.2 STM8L ADC 相關寄存器 151
11.1.3 STM8L ADC 實驗任務 156
11.2 任務2 : 紫外線傳感器驅動開發 158
11.2.1 紫外線傳感器檢測原理 158
11.2.2 紫外線傳感模塊硬件設計 159
11.2.3 紫外線傳感模塊採集軟件設計任務 160
第 12章 項目6 : 藍牙透傳模塊開發 164
12.1 任務1 : STM8L UART 應用 165
12.1.1 STM8L UART原理 165
12.1.2 STM8L UART相關寄存器 167
12.1.3 STM8L UART 實驗任務 173
12.2 任務2 : 藍牙透傳模塊開發 175
12.2.1 藍牙芯片介紹 175
12.2.2 藍牙透傳模塊硬件設計 177
12.2.3 藍牙透傳模塊軟件設計任務 178
第 13章項目7:華為運動健康三方設備接入開發 182
13.1 任務1 : 華為三方設備接入開發原理 183
13.1.1 接入框架簡介 183
13.1.2 接入流程 185
13.1.3 標準協議的測量設備 185
13.1.4 非標準協議的測量設備 186
13.1.5 三方設備接入開發 186
13.2 任務2 : 心率可穿戴設備接入 191
13.2.1 華為健康雲App 心率可穿戴設備測量協議 192
13.2.2 華為健康雲App 心率測量流程 192
13.2.3 心率可穿戴設備接入測試 193
第 14章 項目8 : 微信小程序開發 196
14.1 任務1 : 使用微信開發者工具 197
14.1.1 微信開發者工具功能 197
14.1.2 常用小程序快捷鏈 204
14.1.3 快速打開官方 API文檔 204
14.1.4 微信開發者工具的更新 204
14.2 任務2 : Hello World 小程序 205
14.2.1 開發者賬號申請 205
14.2.2 IDE下載 209
14.2.3 Windows操作系統的IDE安裝 210
14.2.4 新建 Hello World 小程序 212
第 15章 項目9 : 心率微信小程序開發 214
15.1 任務1 : 搭建微信小程序項目 215
15.1.1 微信小程序頁面設計 215
15.1.2 創建微信小程序 216
15.2 任務2:心率小程序設計 219
15.2.1 藍牙API開發 219
15.2.2 心率小程序代碼實現 224
