嵌入式系统开发基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:222

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出版时间:2008-10

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787121074257

丛书系列:

图书标签:

• 嵌入式系统
• 单片机
• C语言
• 开发基础
• 硬件
• 软件
• ARM
• 实践
• 入门
• 电子工程

《传感器网络导论》 简介： 本书深入探讨了传感器网络这一快速发展的技术领域，为读者构建了一个全面而系统的知识框架。传感器网络，作为物联网（IoT）的核心组成部分，其重要性日益凸显，深刻地改变着我们感知、理解和与物理世界交互的方式。本书旨在为那些希望掌握传感器网络基础理论、关键技术以及实际应用的研究人员、工程师和学生提供一份权威的指南。 核心内容概览： 本书从传感器网络的定义、架构和基本原理出发，逐步深入到其核心的技术挑战和解决方案。我们将首先明确传感器网络的独特属性——分布式、自组织、异构性以及资源受限性，并分析这些属性如何影响网络的设计和运行。 网络架构与分层模型： 本书详细阐述了传感器网络典型的分层架构，包括感知层、网络层、数据处理层以及应用层。每一层的功能、关键技术和面临的挑战都将得到深入剖析。例如，在感知层，我们将探讨不同类型传感器的选择、数据采集的精度与频率控制；在网络层，重点将聚焦于低功耗、自适应的路由协议设计，如LEACH、CODA等，并分析其在能耗、时延、鲁棒性等方面的权衡。 通信协议与技术： 针对传感器网络独特的通信需求，本书会全面介绍其适用的通信协议栈。我们将从MAC层协议（如CSMA/CA的变种、TDMA）、网络层协议（如多播路由、数据汇聚）到传输层协议（如TCP的轻量化替代方案），深入分析其设计思想和性能特点。此外，对于无线通信方面，蓝牙（Bluetooth）、Zigbee、LoRa等低功耗广域网（LPWAN）技术也将作为重点进行介绍，并对比其在功耗、传输距离、数据速率等方面的差异。 能量管理与优化： 能量是传感器节点最宝贵的资源。本书将重点探讨各种能量管理策略，包括节能的硬件设计、休眠/唤醒机制、能量感知型路由算法、以及能量收集技术（如太阳能、振动能）。我们将分析如何通过优化节点行为和网络拓扑来最大化网络的生命周期。 数据管理与处理： 传感器网络产生的海量数据需要高效的收集、存储和分析。本书将介绍分布式数据存储技术、数据压缩算法、数据融合方法以及在节点端或网关端进行的本地数据处理技术（边缘计算）。同时，也会探讨如何利用一些经典的数据挖掘和机器学习算法来从传感器数据中提取有价值的信息。 安全性与隐私保护： 传感器网络的安全性是一个不容忽视的关键问题。本书将分析传感器网络面临的特有的安全威胁，如节点伪造、数据篡改、拒绝服务攻击等，并介绍相应的安全机制，包括认证、加密、入侵检测等，以及在资源受限节点上实现这些机制的挑战。 应用领域与案例研究： 为了让读者更直观地理解传感器网络的威力，本书将深入探讨其在各个领域的广泛应用。我们将详细介绍其在环境监测（空气质量、水质、土壤湿度）、智能农业（作物生长监测、灌溉控制）、工业自动化（设备状态监测、预测性维护）、智能家居（环境控制、安防监控）、医疗健康（远程病人监护、活动监测）以及智慧城市（交通管理、能源管理）等方面的实际案例。这些案例将有助于读者理解如何将理论知识转化为实际解决方案。 未来趋势与挑战： 随着技术的发展，传感器网络也在不断演进。本书的最后部分将展望传感器网络领域的未来发展趋势，如与人工智能、大数据、区块链的融合，以及在物联网、工业互联网等宏大概念中的作用。同时，也会探讨当前仍面临的一些关键挑战，如标准化、大规模部署、互操作性以及长期维护等。 本书特色： 理论与实践相结合： 本书不仅提供了扎实的理论基础，还通过丰富的案例分析，帮助读者理解如何在实际工程中应用这些理论。 系统性与全面性： 覆盖了传感器网络从底层硬件到上层应用的各个环节，为读者提供了一个完整的视角。 前沿性与实用性： 关注传感器网络的最新技术进展和实际应用需求，内容具有很强的指导意义。 清晰的结构与易懂的语言： 采用逻辑清晰的章节划分和通俗易懂的语言，方便读者学习和理解。 无论您是希望深入研究传感器网络理论的研究者，还是致力于开发相关应用的工程师，亦或是希望了解这一前沿技术的学生，《传感器网络导论》都将是您不可或缺的参考书。通过阅读本书，您将能够深刻理解传感器网络的运作机制，掌握设计和部署高性能传感器网络的关键技术，并能洞察其在塑造未来智能世界中的巨大潜力。

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从排版和图表的精良程度来看，这本书的制作水准绝对达到了专业出版物的顶尖水平。许多技术书籍常常因为图表晦涩难懂而令人望而却头痛，但《嵌入式系统开发基础》在这方面做得非常出色。书中用于解释时序图、状态机和数据流向的插图，线条流畅，色彩对比度适宜，即便是涉及到复杂的并发控制和锁机制的描述，也能通过清晰的图形化表示变得一目了然。更难得的是，作者在引用一些标准定义或行业规范时，都提供了恰当的上下文解释，避免了生硬的术语堆砌。这种对细节的关注，让整个阅读过程保持了一种愉悦的节奏感，极大地减少了因理解困难而产生的挫败感。它真的体现了“内容为王，形式服务于内容”的设计理念。

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如果说有什么让我印象深刻的突破点，那一定是这本书对“跨平台”和“可移植性”的强调。在现今快速迭代的硬件生态中，一套代码往往不能适应所有芯片平台。这本书并没有将所有的解决方案局限于某一个特定的微控制器系列，而是花费了大量的篇幅来探讨如何设计出具有良好可移植性的驱动层和抽象层。作者通过定义清晰的接口规范和使用条件编译等手段，展示了如何最大程度地复用核心业务逻辑，同时轻松适配新的硬件平台。这种面向未来的设计思想，对于希望长期从事嵌入式软件架构师岗位的人来说，是无价的。它教会我的不仅是写出能跑的程序，更是写出健壮、易维护且能在不同硬件上“迁移”的优秀软件。这本书真正地帮助我从一个单纯的编码者，向一个具备系统设计能力的工程师迈进。

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这本书的逻辑组织脉络清晰得令人赞叹。从最底层的硬件抽象层（HAL）的构建，到中间件的选型与集成，再到上层应用逻辑的实现，整个流程如同搭积木一般层层递进。我特别欣赏作者在讲解复杂算法或协议时所采用的“剥洋葱”式解析法。例如，在阐述TCP/IP协议栈在嵌入式设备上的裁剪与优化时，作者没有直接抛出完整的协议栈代码，而是先从数据链路层、网络层和传输层逐一剖析其核心功能和资源消耗，最后才过渡到如何用最精简的方式将其嵌入到资源受限的环境中。这种由简入繁、循序渐进的教学方法，极大地降低了啃下硬骨头的心理门槛。对于我这种更偏爱系统性学习路径的读者来说，这本书的结构设计简直是量身定做，它保证了我在深入某个细节之前，已经对整个系统的宏观布局有了充分的认知。

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阅读完这本书，我最大的感受是它的全面性和前瞻性。市面上很多嵌入式教材往往侧重于某一特定架构（比如STM32或树莓派），而《嵌入式系统开发基础》则致力于提供一个更为宏观的视角。它花了相当大的篇幅去探讨嵌入式软件的工程化问题，这在我看来是区分“能跑代码”和“能做产品”的关键所在。书中关于软件架构设计、模块化编程以及版本控制策略的讨论，极具启发性。特别是关于内存管理和功耗优化部分的阐述，非常贴合当前物联网设备对资源高效利用的迫切需求。作者没有回避嵌入式开发中的“脏活累活”，例如调试技巧和系统级性能分析，反而将其作为重点来介绍，提供了不少行之有效的调试流程和工具使用心得。这使得这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位资深工程师的经验沉淀，让人在学习技术的同时，也开始培养起工程师的思维习惯。

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这本《嵌入式系统开发基础》的书籍，从我个人的阅读体验来看，简直是一场技术迷宫中的指路明灯。初次接触嵌入式领域时，各种概念如同迷雾般笼罩着我，从最基础的微控制器架构到复杂的实时操作系统，都让人望而却步。然而，这本书的叙事方式却巧妙地将这些看似艰深的知识点串联起来，构建了一个清晰的知识地图。作者在讲解硬件接口，比如GPIO、中断和定时器的部分，不是简单地罗列寄存器地址和位域操作，而是深入剖析了它们在实际应用场景中的工作原理和设计哲学。举个例子，在描述中断处理时，书中不仅讲解了向量表和优先级管理，还结合了具体的案例，比如如何设计一个低延迟的外部事件响应机制。这种注重底层逻辑和应用实践相结合的写作风格，极大地帮助我建立起对嵌入式系统“为什么”这样做的深刻理解，而非仅仅停留在“怎么做”的表面。书中的代码示例详实且注释到位，即便是初学者也能跟随其步骤，一步步搭建起自己的最小系统，这种手把手的引导，对于提升实操能力至关重要。

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