窄带物联网(NB-IoT)应用开发教程

第1章 物联网概述 1 1.1 物联网的发展历程 1 1.1.1 物联网的起源 1 1.1.2 物联网在国外的发展 4 1.1.3 物联网在我国的发展 5 1.2 物联网的架构 6 1.2.1 物联网的体系结构 6 1.2.2 物联网的物理网络架构 7 1.2.3 物联网架构中的应用层协议 9 1.3 物联网的特征 11 1.4 物联网中的无线通信技术 12 1.4.1 短距离无线通信技术 12 1.4.2 低功耗广域网技术 17 习题 20 第2章 NB-IoT技术概述 21 2.1 NB-IoT技术的由来 22 2.1.1 NB-IoT的起源 22 2.1.2 NB-IoT的相关缩略语 23 2.1.3 NB-IoT的相关产业链 23 2.2 NB-IoT的主要特征 24 2.3 NB-IoT网络架构 26 2.3.1 NB-IoT网络总体架构 26 2.3.2 NB-IoT协议栈架构 27 2.4 NB-IoT部署模式 29 2.5 NB-IoT的典型应用 31 2.5.1 远程抄表 32 2.5.2 智慧停车 33 2.5.3 环境监测 34 2.5.4 智慧路灯 35 习题 39 第3章 NB-IoT应用开发及实验平台简介 40 3.1 NB-IoT应用开发模式 40 3.2 NB-IoT应用开发流程 42 3.3 实验平台介绍 43 3.3.1 开发板 43 3.3.2 传感器与执行器 45 3.3.3 **配件 45 3.4 终端设备原理图详解 46 3.5 NB-IoT应用开发示例 48 习题 51 第4章 NB-IoT应用开发环境搭建 52 4.1 RealView MDK 52 4.1.1 RealView MDK介绍 53 4.1.2 RealView MDK安装 54 4.2 STM32CubeMX 62 4.2.1 STM32Cube介绍 62 4.2.2 STM32CubeMX安装 62 4.3 相关驱动和工具 68 4.3.1 ST-Link驱动 68 4.3.2 USB转串口驱动 71 4.3.3 串口调试助手 71 4.4 物联网云平台介绍 72 4.4.1 中国电信物联网开放平台 72 4.4.2 中国移动OneNET平台 73 4.4.3 阿里云物联网平台 74 4.4.4 华为物联网云平台 75 4.5 华为物联网云平台账号获取 76 习题 79 第5章 NB-IoT基础实践项目 80 5.1 LED(GPIO)项目 80 5.1.1 项目分析 81 5.1.2 方案设计 82 5.1.3 项目实施 83 5.1.4 项目小结 87 5.1.5 知识及技能拓展 87 5.2 串口(USART)通信项目 88 5.2.1 项目分析 88 5.2.2 方案设计 93 5.2.3 项目实施 94 5.2.4 项目小结 98 5.2.5 知识及技能拓展 98 5.3 定时器(TIM)项目 98 5.3.1 项目分析 99 5.3.2 方案设计 100 5.3.3 项目实施 101 5.3.4 项目小结 104 5.3.5 知识及技能拓展 105 5.4 LCD显示项目 106 5.4.1 项目分析 107 5.4.2 方案设计 112 5.4.3 项目实施 112 5.4.4 项目小结 116 5.4.5 知识及技能拓展 116 5.5 AD采集项目 116 5.5.1 项目分析 117 5.5.2 方案设计 120 5.5.3 项目实施 121 5.5.4 项目小结 125 5.5.5 知识及技能拓展 126 习题 126 第6章 NB-IoT进阶实践项目 128 6.1 风扇控制项目 128 6.1.1 项目分析 129 6.1.2 方案设计 131 6.1.3 项目实施 131 6.1.4 项目小结 139 6.1.5 知识及技能拓展 139 6.2 触摸按键项目 139 6.2.1 项目分析 139 6.2.2 方案设计 142 6.2.3 项目实施 142 6.2.4 项目小结 147 6.2.5 知识及技能拓展 147 6.3 人体红外感知项目 148 6.3.1 项目分析 148 6.3.2 方案设计 151 6.3.3 项目实施 151 6.3.4 项目小结 156 6.3.5 知识及技能拓展 156 6.4 光照强度感知项目 156 6.4.1 项目分析 157 6.4.2 方案设计 159 6.4.3 项目实施 159 6.4.4 项目小结 167 6.4.5 知识及技能拓展 167 6.5 温湿度感知项目 168 6.5.1 项目分析 168 6.5.2 方案设计 171 6.5.3 项目实施 171 6.5.4 项目小结 184 6.5.5 知识及技能拓展 185 6.6 MCU与NB-IoT模块通信项目 185 6.6.1 项目分析 185 6.6.2 方案设计 191 6.6.3 项目实施 194 6.6.4 项目小结 202 6.6.5 知识及技能拓展 202 习题 202 第7章 NB-IoT应用实践项目 204 7.1 华为物联网云平台项目 204 7.1.1 项目分析 205 7.1.2 方案设计 206 7.1.3 项目实施 208 7.1.4 项目小结 233 7.1.5 知识及技能拓展 233 7.2 智慧农业温湿度感知项目 234 7.2.1 项目分析 234 7.2.2 方案设计 236 7.2.3 项目实施 238 7.2.4 项目小结 271 7.2.5 知识及技能拓展 271 习题 271 参考文献 272