當前位置：首頁 > 运维知识 > windows >内容正文

windows

嵌入式之NB-IoT开发与应用01【移动通信网络发展概述、NB-IoT应用案例、物联网生态系统-解决方案、智慧消防项目需求分析及系统设计】

發布時間：2024/9/30 windows 29 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了嵌入式之NB-IoT开发与应用01【移动通信网络发展概述、NB-IoT应用案例、物联网生态系统-解决方案、智慧消防项目需求分析及系统设计】小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

學習網址：?嵌入式之NB-IoT開發與應用

目? ?錄

P1 1.01-01 NB-IoT課程介紹(P1)

NB-IoT是什么？

NB-IoT能夠干什么？

1、移動通信網絡發展概述

移動通信網絡-1G

移動通信網絡-2G

移動通信網絡-3G

移動通信網絡-4G

移動通信網絡-5G

移動通信網絡總結

NB-IoT發展歷程

2、NB-IoT應用案例

2.1、NB-IoT智慧水務解決方案

2.2、NB-IoT智慧燃氣解決方案

2.3、NB-IoT智慧煙感解決方案

2.4、NB-IoT智慧冷鏈解決方案

2.5、NB-IoT智能停車解決方案

2.6、NB-IoT智慧家電解決方案

2.7、NB-IoT智能門鎖解決方案

2.8、NB-IoT智能路燈解決方案

3、NB-IoT技術實踐開發課程介紹

3.1、課程面向人群

3.2、課程學習收益

P2 2.01-02?NB-IoT物聯網行業解決方案(P2)

1、NB-IoT發展

2、NB-IoT物聯網生態系統

3、NB-IoT物聯網行業解決方案

3.01-03 NB-IoT物聯網智慧消防項目需求分析及系統設計(P3)

1、智慧消防項目系統設計

2、為什么選擇NB-IoT？

4.01-04 NB-IoT課程硬件平臺介紹及使用(P4)

1、NB-IoT模組的選擇

1.1、NB-IoT模塊選型（利爾達無線模塊）

1.2、NB-IoT模塊參數

2、MCU

2.1、MCU選型

2.2、MCU性能參數

3、傳感器選型

3.1、LoRa硬件平臺介紹-傳感器

4、硬件平臺

4.1、NB-IoT硬件平臺介紹-開發板

4.2、如何開發？

P5 5.01-05 NB-IoT物聯網智慧消防項目展示(P5)

1、電信云平臺?

2、傳感器數據采集上傳

3、繼電器控制命令下發

P6 6.02-01 STM32CubMx安裝及使用(P6)

1、STM32CubMx介紹

2、STM32CubMx安裝

P7 7.02-02 Keil5安裝及使用(P7)

1、Keil介紹

2、Keil安裝

設備包安裝

STLink驅動安裝

3、Keil使用

P1 1.01-01 NB-IoT課程介紹(P1)

NB-IoT技術實戰開發? ?創客學院? ?正道老師

華為?NB-IoT視頻：NB-IoT是什么，NB-IoT能夠干什么？

實現全球連接? ?通過網絡

30億的連接量---2020年? ?需求量很大

芯片廠商：華為、高通? ? ? ? ? 運營商：電信、聯通

NB-IoT：抄表、定位、物流

NB-IoT是什么？

Narrow Band Internet of Things, NB-IoT（窄帶物聯網）? ? ? 無線通信技術

蜂窩網絡? ?假設在蜂窩網絡（2G、3G、4G...）上，考運行商運營。

關鍵特性

低功耗
低成本
遠距離? ? ?一個基站就可以實現一個城市的覆蓋
大連接? ? ?一個基站可以實現將近50萬個NB-IoT節點

NB-IoT能夠干什么？

遠程抄表
共享單車? ? ? 摩拜單車與電信合作，實現NB-IoT
寵物跟蹤
無人售貨? ? ? 掃碼、聯網、取貨? ?傳輸模塊、NB-IoT傳輸模塊
智能路燈? ? ? 檢測、管理、維護? ?NB-IoT遠程傳輸、檢測
智能物流? ? ? 物流車跟蹤、定位、物流信息采集
環境監測? ? ? 室內、室外、農業、工業? 環境信息檢測

通過3點，詳細介紹NB-IoT技術：

移動通信網絡發展概述? ? ? ??NB-IoT屬于蜂窩網絡

NB-IoT應用案例

NB-IoT技術實踐開發課程介紹

1、移動通信網絡發展概述

移動通信網絡-1G

移動通信網絡-1G：1G主要提供語音服務，典型業務就是語音通話。

移動通信網絡-2G

移動通信網絡-2G：2G主要提供語音和速率的數據服務，典型業務就是語音、短信、彩信（實現全球連接、小游戲）。

?2G 主網架構圖：無法實現數據交換。

PSTN：公共交換電話網絡
MSC：移動交換中心? ? ? ?基站核心網絡控制器，實現外部語音交換系統。
BSS：移動基站子系統
BSC：基站控制器，實現基站之間的組網、管理。
BTS：2G基站收發臺? ??BTS基站
MS：2G移動終端? ? 移動終端（手機）與 BTS 通信。

實現數據交換

SGSN：GPRS服務支持節點
GGSN：網關GPRS支持節點

在原有語音系統上，增加了SGSN、GGSN。

從BSC中獲取射頻數據，通過SGSN實現數據交換，這種數據不能與公網(IP)進行交互。

移動通信網絡-3G

移動通信網絡-3G：3G主要提供語音和相對快速的數據服務，典型業務就是語音、數據流量（看視頻、視頻通話）。

?3G技術網絡框架

RNS：無線網絡子系統
RNC：無線網絡控制器
Node B：3G基站收發臺
UE：3G移動終端

在2G的基礎上，架設3G的接收基站。

移動通信網絡-4G

移動通信網絡-4G：4G可提供更快速的數據服務，典型業務是高清視頻傳輸、云端游戲。

?4G網絡架構

MME：移動管理服務
eNode B：4G基站收發臺

移動通信網絡-5G

移動通信網絡-5G：5G

LTE：4G標準。? ? ? ? ? 高速5G：快速處理---自動駕駛、人工智能等大數據量處理。

4G：人與人互聯；5G：物與物互聯、萬物互聯

移動通信網絡總結

NB-IoT發展歷程

2、NB-IoT應用案例

2.1、NB-IoT智慧水務解決方案

終端可以進行一系列環境信息的采集（水位、水質、管網檢測、智能抄表），通過NB-IoT技術傳輸到云端，

云端提供接口給智慧水務系統的應用。

2.2、NB-IoT智慧燃氣解決方案

在燃氣中，植入NB-IoT摩阻，實時定位燃氣使用數據；植入燃氣泄漏傳感器。

2.3、NB-IoT智慧煙感解決方案

NB-IoT模塊：遠程檢測、管理、實時。

2.4、NB-IoT智慧冷鏈解決方案

智慧物流：每個物流車中，植入NB-IoT摩阻，摩阻中植入傳感器檢測環境信息（溫度、濕度）是否符合醫藥、血液運輸的環境。

出現問題，實時解決，保證物資的質量。全程跟蹤，高效運輸--------NB-IoT云端傳輸

2.5、NB-IoT智能停車解決方案

在每個車位中裝車位摩阻，檢測車位信息。通過云端app實時定位空車位的位置信息 -> 導航 -> 節約時間，提高效率。

2.6、NB-IoT智慧家電解決方案

管理用電能耗。（云平臺算法）用電設備檢測維護。

2.7、NB-IoT智能門鎖解決方案

不需要前臺辦理手續...? ? ? ? 大都市，共享公寓...? ?

2.8、NB-IoT智能路燈解決方案

在每個路燈中，植入摩阻 --> 路燈好壞、能耗，云端實時檢測、維護

大量路燈 --> 節約很多很多錢💴

3、NB-IoT技術實踐開發課程介紹

5天的課程

3.1、課程面向人群

3.2、課程學習收益

熟悉基于NB-IoT物聯網行業解決方案并具備行業應用能力

掌握NB-IoT硬件平臺設計及開發環境搭建

掌握NB-IoT硬件驅動開發及無線通信設計

掌握傳感器設計與開發（可燃氣體、火焰傳感器、人體紅外傳感器、繼電器控制等）

快速積累多個物聯網行業項目開發經驗

P2 2.01-02?NB-IoT物聯網行業解決方案(P2)

第1天課程

? ??

學習目標

NB-IoT發展

NB-IoT物聯網生態系統

NB-IoT物聯網行業解決方案

1、NB-IoT發展

第一階段 LTE-M：主要解決終端設備低成本、低功耗的問題，并且能夠與LTE的網絡共同部署。【英國?沃豐達 + 中國華為】

2、NB-IoT物聯網生態系統

NB-IoT生態系統分為 3層（芯片模組終端廠商、運營商集成方案、垂直...）。

生態鏈快速構建，將成為全球主流技術和產業生態

芯片模組終端廠商：國內外團隊? ?華為、中興...

運營商集成方案：聯通、電信、移動? ? ? ? 課程采用電信的解決方案

運營商：NB-IoT網絡部署、大數據應用、業務管理

3、NB-IoT物聯網行業解決方案

NB-IOT智能抄表? ? ? ? ? ? ?安裝位置：井蓋、下水道，4G網絡難以覆蓋

傳統的GPRS、短距離無線通訊，滿足不了現在的要求 -> 引進NB-IoT技術。

NB-IoT智能水務系統：在水表中植入模組，模組與基站進行通訊，通過NB-IoT控制器(核心網絡) 傳輸到 NB-IoT服務平臺。

--> 用戶、抄表人員，可通過app實時抄表、預警判斷。

智能氣表、水表、燃表...

智能停車

在地磁模塊植入NB模塊 -> 直接連接公網（少了網關，減少網絡復雜度）

寵物跟蹤

動物、老人、小孩---定位、跟蹤? ? ? ? ? ? ? ??植入NB模塊，實時監控

其他應用

自行車、拉桿箱? ?定位

水箱：水質檢測

垃圾箱：智能分類、分揀

3.01-03 NB-IoT物聯網智慧消防項目需求分析及系統設計(P3)

智慧消防項目系統設計
為什么選擇NB-IoT？

19人死亡，8人受傷
200萬北漂被疏解

智慧消防應用場景

文物館、古寨村、文物市場

城中村、商業街

醫院、養老院、護理中心（使用的器械，比較貴 --> 24h在線監測）

消防聯網：消防物聯網系統，每個區域都有消防局，消防局部署消防物聯網系統 -> 實時調度，全局掌控

加油站、石油化工廠、發電站

高層住宅：各式傳感器

1、智慧消防項目系統設計

智慧消防管理系統? ?系統框架

終端：電器防火裝置的開發... 通過NB網絡，連接到云平臺上

智慧消防系統連接圖

硬件：電弧檢測裝置、電氣火災檢測裝置、無線終端(連接xxx傳感器---無線煙感傳感器、消防栓-水壓傳感器、監控-攝像頭、燃氣傳感器)

2、為什么選擇NB-IoT？

運行商運營：NB-IoT不需要考慮網絡運營維護成本。LoRa、sigfox：需要自己進行網絡運營、維護。

終端發送數據包到基站? ? ? ?NB：重發機制

NB模塊長期處于PSM模式，不需要進行電路溝通，長期低功耗狀態。

Tx(23dBm)：200mW? ? ?發送功率在23dBm時，200毫瓦

Rx：接收

idle：空閑

下行數據緩存：當終端處于PSM模式時，收不到下行xxx，網關、服務器可以進行緩存，恢復接受模式，接收xxx。

4.01-04 NB-IoT課程硬件平臺介紹及使用(P4)

NB-IoT? ?模組的選擇
MCU? ? ? 控制器執行算法、功能開發
傳感器
硬件平臺

1、NB-IoT模組的選擇

1.1、NB-IoT模塊選型（利爾達無線模塊）

900MHz：移動公司、850MHz：電信公司（課程使用）

選擇Lierda的原因：尺寸兼容開發板。

1.2、NB-IoT模塊參數

?Output Power：輸出功率

2、MCU

2.1、MCU選型

2.2、MCU性能參數

3、傳感器選型

3.1、LoRa硬件平臺介紹-傳感器

人體紅外傳感器：主要用于檢測人體（自動閘門機、自動門鈴）人體接觸，即可控制設備。

可燃氣體傳感器：實時監測燃氣是否漏氣、檢測有害氣體。

火焰傳感器：檢測是否有火情。

繼電器控制：發生火情后，通過傳感器控制風機換風、打開消火栓、滅火器。

4、硬件平臺

4.1、NB-IoT硬件平臺介紹-開發板

1.4寸LCD屏：人機交互顯示

核心板：包含MCU、NB模組

底板：接口豐富，底板中間可以對接n種傳感器。串口做成USB模式，通過電腦進行連接、通訊。底部有鋰電池：脫離供電。

4.2、如何開發？

STLink：調試仿真器? ?軟件：MDK-Keil5（集成環境開發-C代碼）、STM32CubeMX（快速工程搭建）

P5 5.01-05 NB-IoT物聯網智慧消防項目展示(P5)

電信云平臺

傳感器數據采集上傳

繼電器控制命令下發

1、電信云平臺?

2、傳感器數據采集上傳

傳感器采集上傳

3、繼電器控制命令下發

繼電器控制下發

P6 6.02-01 STM32CubMx安裝及使用(P6)

1、STM32CubMx介紹

? ?快速生成STM32代碼的軟件。

https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html

2、STM32CubMx安裝

?基于Java開發

安裝軟件，一般使用“管理員身份”，避免重復操作。

? ?

P7 7.02-02 Keil5安裝及使用(P7)

Keil介紹

Keil安裝

Keil使用?