01
传感器概述
传感器定义、分类、主要技术指标、选型原则
基础选型
02
常见传感器原理
DS18B20 · DHT11 · BMP280 · HC-SR501
温度湿度压力红外
03
传感器接口协议
I2C · SPI · UART · ADC · 脉冲接口
数字模拟协议
04
数据采集基础
采样定理 · 采样频率 · 量化编码 · 抗混叠滤波
理论ADC
05
单片机数据采集
STM32 GPIO · ADC配置 · 定时器触发采样
STM32ADC
06
传感器驱动开发
设备树 · Linux内核驱动 · 字符设备驱动
Linux驱动
07
数据预处理
滑动平均 · 中值滤波 · 卡尔曼滤波入门 · 异常值剔除
滤波算法
08
数据缓存策略
环形缓冲区 · 双缓冲 · DMA传输优化
缓存DMA
09
实时操作系统基础
FreeRTOS任务创建/调度 · 信号量 · 互斥锁
RTOSFreeRTOS
10
多传感器融合
时间同步 · 数据对齐 · 加权平均 · 互补滤波
融合滤波
11
有线传输方案
RS-232/485 · Modbus · CAN总线
工业Modbus
12
无线传输方案
Wi-Fi(ESP8266/32) · BLE · LoRa · ZigBee
无线IoT
13
MQTT协议详解
发布/订阅 · QoS · 保留消息 · 遗嘱消息
MQTT物联网
14
CoAP协议详解
RESTful · 观察模式 · 块传输 · 资源发现
CoAPUDP
15
HTTP/HTTPS传输
REST API · JSON封装 · POST/GET请求
HTTPAPI
16
WebSocket实时通信
握手协议 · 数据帧 · 心跳 · 重连策略
WebSocket实时
17
边缘计算网关
树莓派网关 · 数据聚合 · 本地决策 · 云边协同
边缘网关
18
云平台接入
阿里云IoT · AWS IoT Core · 腾讯云IoT Hub
云IoT
19
数据安全传输
TLS/SSL · 证书管理 · 数据签名 · 密钥轮换
安全加密
20
低功耗设计
睡眠模式 · 唤醒策略 · 占空比优化 · 能量采集
低功耗电池
21
数据压缩与编码
差分编码 · 游程编码 · LZ77 · Protocol Buffers
压缩编码
22
时间同步协议
NTP · PTP精确时间协议 · RTC校准
同步时钟
23
固件远程升级
OTA架构 · 差分升级 · 回滚 · 安全校验
OTA升级
24
传感器网络组网
星型拓扑 · Mesh网络 · 路由协议 · 自愈能力
组网拓扑
25
数据可视化
Grafana仪表盘 · Node-RED · 实时曲线
可视化Grafana
26
异常检测与告警
阈值告警 · 趋势分析 · 规则引擎 · 告警推送
告警异常
27
日志与调试
串口日志 · 日志级别 · 远程日志 · 故障复现
调试日志
28
系统可靠性设计
看门狗 · 冗余设计 · 故障转移 · 数据持久化
可靠性冗余
29
性能测试与优化
吞吐量 · 延迟测试 · 资源分析 · 瓶颈定位
性能测试
30
综合项目实战
智能环境监测系统 · MQTT上云 · Grafana展示
实战全栈