学习网址：嵌入式之NB-IoT开发与应用
目 录
P1 1.01-01 NB-IoT课程介绍(P1)
NB-IoT是什么？
NB-IoT能够干什么？
1、移动通信网络发展概述
移动通信网络-1G
移动通信网络-2G
移动通信网络-3G
移动通信网络-4G
移动通信网络-5G
移动通信网络总结
NB-IoT发展历程
2、NB-IoT应用案例
2.1、NB-IoT智慧水务解决方案
2.2、NB-IoT智慧燃气解决方案
2.3、NB-IoT智慧烟感解决方案
2.4、NB-IoT智慧冷链解决方案
2.5、NB-IoT智能停车解决方案
2.6、NB-IoT智慧家电解决方案
2.7、NB-IoT智能门锁解决方案
2.8、NB-IoT智能路灯解决方案
3、NB-IoT技术实践开发课程介绍
3.1、课程面向人群
3.2、课程学习收益
P2 2.01-02NB-IoT物联网行业解决方案(P2)
1、NB-IoT发展
2、NB-IoT物联网生态系统
3、NB-IoT物联网行业解决方案
3.01-03 NB-IoT物联网智慧消防项目需求分析及系统设计(P3)
1、智慧消防项目系统设计
2、为什么选择NB-IoT？
4.01-04 NB-IoT课程硬件平台介绍及使用(P4)
1、NB-IoT模组的选择
1.1、NB-IoT模块选型（利尔达无线模块）
1.2、NB-IoT模块参数
2、MCU
2.1、MCU选型
2.2、MCU性能参数
3、传感器选型
3.1、LoRa硬件平台介绍-传感器
4、硬件平台
4.1、NB-IoT硬件平台介绍-开发板
4.2、如何开发？
P5 5.01-05 NB-IoT物联网智慧消防项目展示(P5)
1、电信云平台
2、传感器数据采集上传
3、继电器控制命令下发
P6 6.02-01 STM32CubMx安装及使用(P6)
1、STM32CubMx介绍
2、STM32CubMx安装
P7 7.02-02 Keil5安装及使用(P7)
1、Keil介绍
2、Keil安装
设备包安装
STLink驱动安装
3、Keil使用
P1 1.01-01 NB-IoT课程介绍(P1)
NB-IoT技术实战开发 创客学院 正道老师
华为NB-IoT视频：NB-IoT是什么，NB-IoT能够干什么？
实现全球连接 通过网络
30亿的连接量--- 需求量很大
芯片厂商：华为、高通运营商：电信、联通
NB-IoT：抄表、定位、物流
NB-IoT是什么？
Narrow Band Internet of Things, NB-IoT（窄带物联网） 无线通信技术
蜂窝网络 假设在蜂窝网络（2G、3G、4G...）上，考运行商运营。
关键特性
低功耗低成本远距离 一个基站就可以实现一个城市的覆盖大连接 一个基站可以实现将近50万个NB-IoT节点
NB-IoT能够干什么？
远程抄表共享单车 摩拜单车与电信合作，实现NB-IoT宠物跟踪无人售货 扫码、联网、取货 传输模块、NB-IoT传输模块智能路灯 检测、管理、维护 NB-IoT远程传输、检测智能物流 物流车跟踪、定位、物流信息采集环境监测 室内、室外、农业、工业 环境信息检测
通过3点，详细介绍NB-IoT技术：
移动通信网络发展概述 NB-IoT属于蜂窝网络NB-IoT应用案例NB-IoT技术实践开发课程介绍
1、移动通信网络发展概述
移动通信网络-1G
移动通信网络-1G：1G主要提供语音服务，典型业务就是语音通话。
移动通信网络-2G
移动通信网络-2G：2G主要提供语音和速率的数据服务，典型业务就是语音、短信、彩信（实现全球连接、小游戏）。
2G 主网架构图：无法实现数据交换。
PSTN：公共交换电话网络MSC：移动交换中心 基站核心网络控制器，实现外部语音交换系统。BSS：移动基站子系统BSC：基站控制器，实现基站之间的组网、管理。BTS：2G基站收发台BTS基站MS：2G移动终端 移动终端（手机）与 BTS 通信。
实现数据交换
SGSN：GPRS服务支持节点GGSN：网关GPRS支持节点
在原有语音系统上，增加了SGSN、GGSN。
从BSC中获取射频数据，通过SGSN实现数据交换，这种数据不能与公网(IP)进行交互。
移动通信网络-3G
移动通信网络-3G：3G主要提供语音和相对快速的数据服务，典型业务就是语音、数据流量（看视频、视频通话）。
3G技术网络框架
RNS：无线网络子系统RNC：无线网络控制器Node B：3G基站收发台UE：3G移动终端
在2G的基础上，架设3G的接收基站。
移动通信网络-4G
移动通信网络-4G：4G可提供更快速的数据服务，典型业务是高清视频传输、云端游戏。
4G网络架构
MME：移动管理服务eNode B：4G基站收发台
移动通信网络-5G
移动通信网络-5G：5G
LTE：4G标准。高速5G：快速处理---自动驾驶、人工智能等大数据量处理。
4G：人与人互联；5G：物与物互联、万物互联
移动通信网络总结
NB-IoT发展历程
2、NB-IoT应用案例
2.1、NB-IoT智慧水务解决方案
终端可以进行一系列环境信息的采集（水位、水质、管网检测、智能抄表），通过NB-IoT技术传输到云端，
云端提供接口给智慧水务系统的应用。
2.2、NB-IoT智慧燃气解决方案
在燃气中，植入NB-IoT摩阻，实时定位燃气使用数据；植入燃气泄漏传感器。
2.3、NB-IoT智慧烟感解决方案
NB-IoT模块：远程检测、管理、实时。
2.4、NB-IoT智慧冷链解决方案
智慧物流：每个物流车中，植入NB-IoT摩阻，摩阻中植入传感器 检测 环境信息（温度、湿度）是否符合医药、血液运输的环境。
出现问题，实时解决，保证物资的质量。全程跟踪，高效运输--------NB-IoT云端传输
2.5、NB-IoT智能停车解决方案
在每个车位中装车位摩阻，检测车位信息。通过云端app实时定位空车位的位置信息 -> 导航 -> 节约时间，提高效率。
2.6、NB-IoT智慧家电解决方案
管理用电能耗。（云平台算法）用电设备检测维护。
2.7、NB-IoT智能门锁解决方案
不需要前台办理手续... 大都市，共享公寓...
2.8、NB-IoT智能路灯解决方案
在每个路灯中，植入摩阻 --> 路灯好坏、能耗，云端实时检测、维护
大量路灯 --> 节约很多很多钱💴
3、NB-IoT技术实践开发课程介绍
5天的课程
3.1、课程面向人群
3.2、课程学习收益
熟悉基于NB-IoT物联网行业解决方案并具备行业应用能力掌握NB-IoT硬件平台设计及开发环境搭建掌握NB-IoT硬件驱动开发及无线通信设计掌握传感器设计与开发（可燃气体、火焰传感器、人体红外传感器、继电器控制等）快速积累多个物联网行业项目开发经验
P2 2.01-02NB-IoT物联网行业解决方案(P2)
第1天课程
学习目标
NB-IoT发展NB-IoT物联网生态系统NB-IoT物联网行业解决方案
1、NB-IoT发展
第一阶段 LTE-M：主要解决终端设备 低成本、低功耗的问题，并且能够与LTE的网络共同部署。【英国沃丰达 + 中国 华为】
2、NB-IoT物联网生态系统
NB-IoT生态系统 分为 3层（芯片模组终端厂商、运营商集成方案、垂直...）。
生态链快速构建，将成为全球主流技术和产业生态
芯片模组终端厂商：国内外团队 华为、中兴...
运营商集成方案：联通、电信、移动 课程采用电信的解决方案
运营商：NB-IoT网络部署、大数据应用、业务管理
3、NB-IoT物联网行业解决方案
NB-IOT智能抄表安装位置：井盖、下水道，4G网络难以覆盖
传统的GPRS、短距离无线通讯，满足不了现在的要求 -> 引进NB-IoT技术。
NB-IoT智能水务系统：在水表中植入模组，模组与基站进行通讯，通过NB-IoT控制器(核心网络) 传输到 NB-IoT服务平台。
--> 用户、抄表人员，可通过app实时抄表、预警判断。
智能气表、水表、燃表...
智能停车
在地磁模块植入NB模块 -> 直接连接公网（少了 网关，减少 网络复杂度）
宠物跟踪
动物、老人、小孩---定位、跟踪 植入NB模块，实时监控
其他应用
自行车、拉杆箱 定位
水箱：水质检测
垃圾箱：智能分类、分拣
3.01-03 NB-IoT物联网智慧消防项目需求分析及系统设计(P3)
智慧消防项目系统设计为什么选择NB-IoT？
19人死亡，8人受伤200万北漂被疏解
智慧消防应用场景
文物馆、古寨村、文物市场
城中村、商业街
医院、养老院、护理中心（使用的器械，比较贵 --> 24h在线监测）
消防联网：消防物联网系统，每个区域都有消防局，消防局部署消防物联网系统 -> 实时调度，全局掌控
加油站、石油化工厂、发电站
高层住宅：各式传感器
1、智慧消防项目系统设计
智慧消防管理系统系统框架
终端：电器防火装置的开发... 通过NB网络，连接到云平台上
智慧消防系统连接图
硬件：电弧检测装置、电气火灾检测装置、无线终端(连接xxx传感器---无线烟感传感器、消防栓-水压传感器、监控-摄像头、燃气传感器)
2、为什么选择NB-IoT？
运行商运营：NB-IoT不需要考虑网络运营维护成本。LoRa、sigfox：需要自己进行网络运营、维护。
终端发送数据包到基站 NB：重发机制
NB模块长期处于PSM模式，不需要进行电路沟通，长期低功耗状态。
Tx(23dBm)：200mW 发送功率在23dBm时，200毫瓦
Rx：接收
idle：空闲
下行数据缓存：当终端处于PSM模式时，收不到下行xxx，网关、服务器 可以进行缓存，恢复接受模式，接收xxx。
4.01-04 NB-IoT课程硬件平台介绍及使用(P4)
NB-IoT 模组的选择MCU 控制器执行算法、功能开发传感器硬件平台
1、NB-IoT模组的选择
1.1、NB-IoT模块选型（利尔达无线模块）
900MHz：移动公司、850MHz：电信公司（课程使用）
选择Lierda的原因：尺寸兼容开发板。
1.2、NB-IoT模块参数
Output Power：输出功率
2、MCU
2.1、MCU选型
2.2、MCU性能参数
3、传感器选型
3.1、LoRa硬件平台介绍-传感器
人体红外传感器：主要用于检测人体（自动闸门机、自动门铃）人体接触，即可控制设备。可燃气体传感器：实时监测燃气是否漏气、检测有害气体。火焰传感器：检测是否有火情。继电器控制：发生火情后，通过传感器控制风机换风、打开消火栓、灭火器。
4、硬件平台
4.1、NB-IoT硬件平台介绍-开发板
1.4寸LCD屏：人机交互显示
核心板：包含MCU、NB模组
底板：接口丰富，底板中间可以对接n种传感器。串口做成USB模式，通过电脑进行连接、通讯。底部有锂电池：脱离供电。
4.2、如何开发？
STLink：调试仿真器 软件：MDK-Keil5（集成环境开发-C代码）、STM32CubeMX（快速工程搭建）
P5 5.01-05 NB-IoT物联网智慧消防项目展示(P5)
电信云平台传感器数据采集上传继电器控制命令下发
1、电信云平台
2、传感器数据采集上传
传感器采集上传
3、继电器控制命令下发
继电器控制下发
P6 6.02-01 STM32CubMx安装及使用(P6)
1、STM32CubMx介绍
快速生成STM32代码的软件。
/en/development-tools/stm32cubemx.html
2、STM32CubMx安装
基于Java开发
安装软件，一般使用“管理员身份”，避免重复操作。
P7 7.02-02 Keil5安装及使用(P7)
Keil介绍Keil安装Keil使用
1、Keil介绍
2、Keil安装
设备包安装
STLink驱动安装
3、Keil使用
源码编译工程配置软件仿真
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】
