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】
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：
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
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
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
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)
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)
1、Keil介紹
? ?
2、Keil安裝
? ?
??
? ??
??
設備包安裝
STLink驅動安裝
3、Keil使用
- 源碼編譯
- 工程配置
- 軟件仿真
總結
以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式之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】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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