Основы работы с технологией Bluetooth Low Energy: Учебное пособие для вузов

В данной книге приводится краткое описание технологии связи Bluetooth Low Energy (BLE). Подробно разбирается архитектура современных многоядерных беспроводных систем на кристалле (СнК) семейства SimpleLink, предназначенных для построения энергоэффективных устройств Интернета вещей, работающих в субгигагерцовом диапазоне и диапазоне 2,4 ГГц. Рассмотрена типовая архитектура приложений СнК SimpleLink, приведены примеры прикладных программ и пошаговые инструкции по их созданию с учетом наличия и специфики периферийных устройств. Книга может быть полезна студентам и магистрантам, изучающих сетевые технологии, технологии беспроводных сенсорных систем, программирование встраиваемых систем, а также инженерам и специалистам, работающим над созданием низкопотребляющих сенсорных и исполнительных узлов Интернета вещей. Глава 1. Беспроводной стандарт Bluetooth Low Energy 1.1. Введение. Описание стандарта BLE 1.2. Структура стека протоколов BLE 1.3. Эксплуатационные характеристики BLE 1.4. Области применения BLE Заключение Контрольные вопросы Глава 2. Многоядерные однокристальные системы от Texas Instruments 2.1. Введение в Intranet of Things 2.2. Линейка беспроводных решений Chameleon (CC13xx-CC26xx) 2.3. Структура беспроводных систем на кристалле Chameleon CC13xx-CC26xx Заключение Контрольные вопросы Глава 3. Беспроводной стек протоколов 802.15.4e/g для CC13xx 3.1. Введение. Основные характеристики стека протоколов 3.2. Синхронный режим работы сети под управлением TI-15.4 Stack 3.3. Асинхронный режим работы сети 3.4. Режим переключения частот 3.5. Примеры приложений TI-15.4 Stack SDK Заключение Контрольные вопросы Глава 4. Быстрый старт разработки беспроводного канала 868 МГц на CC1310 4.1. Введение 4.2. Инструментарий для создания приложений для CC13xx/cc26xx 4.3. Установка среды Code Composter Studio 4.4. Использование TI-RTOS как основы для разработки приложений для СС1310 4.5. Примеры приложений для среды CCS 4.6. Импортирование проекта и запуск компиляции в среде CSS Заключение Контрольные вопросы Глава 5. Отладочная плата устройств Internet of Things – SimpleLinkTM SensorTag – CC2650STK 5.1. Введение. Общее описание CC2650STK 5.2. Средства отладки и функциональные расширения 5.3. Программное обеспечение для работы с SensorTag Заключение Контрольные вопросы Глава 6. Создание простейшего BLE-устройства – по шагам и осторожно 6.1. Введение 6.2. Постановка задачи 6.3. Инструментарий 6.4. Программирование контроллера датчиков – ядро Sensor Controller 6.5. Запуск опроса двух I2C датчиков на SC 6.6. Почти универсальный опорный проект – ProjectZero 6.7. Project Zero – взгляд изнутри Заключение Контрольные вопросы Глава 7. Разработка BLE-маячка на СС2650 7.1. Постановка задачи 7.2. Прототипирование маячка на SensorTag 7.3. Настройка опроса датчика температуры-влажности HDC1000 7.4. Модуль CC2650MOD 7.5. Приложение для поиска и считывания данных с BLE-маячка 7.6. Evothings Studio – настройка среды и подключение библиотек 7.7. Поиск BLE-маяка и общение с ним 7.8. Получение данных и построение графиков Заключение Контрольные вопросы Глава 8. Модули Mbee DualBand на CC1350 в системах учета ресурсов – «Счетчик расхода воды с радиоканалом 868 МГц и передачей данных на смартфон» 8.1. Введение 8.2. Подготовка 8.3. Пример rfWsnNodeBleAdv – разбор кода 8.4. Пример rfWsnConcentrator 8.5. Sensor Controller Task 8.6. Подключение MBee-DUAL-3.3 для примеров rfWsnNodeBleAdv и rfWsnConcentrator 8.7. Макет беспроводного адаптера для счетчика с импульсным выходом 8.8. Программный проект для SC, секция Initialization Code 8.9. Модификация проекта rfWsnNodeBleAdv Заключение Контрольные вопросы Глава 9. Демонстрация работы связки BLE-устройство + смартфон на примере реальной задачи – пенетрологгер, он же «посох аргонома» 9.1. Структура аппаратной части 9.2. Многозадачность на SensorController 9.3. Работа задач на центральном ядре CC2650 9.4. scTask.c Заключение Контрольные вопросы Глава 10. Решение задач автоматизации – беспроводной выключатель на базе CC13xx 10.1. «Сферическая лошадь в вакууме» – беспроводной выключатель 10.2. Разработка программного обеспечения для узлов 10.3. Структура rfWakeOnRadioRx 10.4. Структура rfWakeOnRadioTx 10.5. Реализация сенсорной кнопки на SensorController 10.6. Интеграция сенсорной кнопки в проект rfWakeOnRadioTx 10.7. Приближение к реальности Заключение Контрольные вопросы Глава 11. Полезная домашняя сигнализация – беспроводной датчик обнаружения протечки и замерзания 11.1. Датчик протечки/замерзания – Reference Design от TI 11.2. Программная часть датчика 11.3. Первоначальная инициализация 11.4. Работа прибора 11.5. Результаты тестирования датчика Заключение Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава 1. Беспроводной стандарт Bluetooth Low Energy Глава 2. Многоядерные однокристальные системы от Texas Instruments Глава 3. Беспроводной стек протоколов 802.15.4e/g для CC13xx Глава 4. Быстрый старт разработки беспроводного канала 868 МГц на CC1310 Глава 5. Отладочная плата устройств Internet of Things – SimpleLinkTM SensorTag – CC2650STK Глава 6. Создание простейшего BLE-устройства – по шагам и осторожно Глава 7. Разработка BLE-маячка на СС2650 Глава 8. Модули Mbee DualBand на CC1350 в системах учета ресурсов – «Счетчик расхода воды с радиоканалом 868 МГц и передачей данных на смартфон» Глава 9. Демонстрация работы связки BLE-устройство + смартфон на примере реальной задачи – пенетрологгер Глава 11. Полезная домашняя сигнализация – беспроводной датчик обнаружения протечки и замерзания