窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用

第 1章 NB-IoT概述與直觀體驗(yàn)\t1
1．1　NB-IoT簡(jiǎn)介　1
1．1．1　物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信連接方式的分類(lèi)　2
1．1．2　NB-IoT簡(jiǎn)明發(fā)展歷程與技術(shù)特點(diǎn)　2
1．1．3　為什么NB-IoT將會(huì)流行　4
1．2　NB-IoT技術(shù)與其他LPWAN技術(shù)比較　5
1．3　降低NB-IoT應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)門(mén)檻的基本思路　6
1．3．1　NB-IoT應(yīng)用開(kāi)發(fā)所面臨的難題　7
1．3．2　解決NB-IoT應(yīng)用開(kāi)發(fā)所面臨難題的基本思路　7
1．4　直觀體驗(yàn)NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸　7
1．4．1　通過(guò)微信小程序方式的直觀體驗(yàn)　8
1．4．2　通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器方式的直觀體驗(yàn)　8
1．4．3　通過(guò)Android手機(jī)App方式的直觀體驗(yàn)　9
1．4．4　通過(guò)運(yùn)行客戶端程序的直觀體驗(yàn)　9
1．5　實(shí)踐平臺(tái)—金葫蘆NB-IoT開(kāi)發(fā)套件簡(jiǎn)介　10
1．5．1　金葫蘆NB-IoT開(kāi)發(fā)套件設(shè)計(jì)思想　10
1．5．2　金葫蘆NB-IoT開(kāi)發(fā)套件硬件組成　11
1．5．3　金葫蘆NB-IoT開(kāi)發(fā)套件軟件資源　13
1．5．4　AHL-GEC-IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境　13
1．6　實(shí)驗(yàn)一 初識(shí)NB-IoT通信　14
1．7　習(xí)題　15
第　2章 NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)及通信基本過(guò)程　16
2．1　建立NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)的基本原則　16
2．2　終端UE、信息郵局MPO與人機(jī)交互系統(tǒng)HCI的基本定義　16
2．2．1　NB-IoT終端UE　17
2．2．2　NB-IoT信息郵局MPO　17
2．2．3　NB-IoT人機(jī)交互系統(tǒng)HCI　17
2．3　NB-IoT通信過(guò)程與應(yīng)用開(kāi)發(fā)相關(guān)的基本概念　17
2．3．1　與終端UE相關(guān)的基本概念　18
2．3．2　與信息郵局MPO相關(guān)的基本概念　19
2．3．3　與人機(jī)交互系統(tǒng)HCI相關(guān)的基本概念　21
2．4　基于信息郵局初略了解基本通信過(guò)程　22
2．5　實(shí)驗(yàn)二 了解信息郵局MPO的基本參數(shù)　23
2．6　習(xí)題　24
第3章　終端UE基礎(chǔ)構(gòu)件知識(shí)要素與實(shí)踐　25
3．1　終端UE的編程框架與三類(lèi)構(gòu)件　25
3．2　GPIO、UART及Flash構(gòu)件　25
3．2．1　GPIO構(gòu)件　25
3．2．2　UART構(gòu)件　34
3．2．3　Flash構(gòu)件　39
3．3　ADC與PWM構(gòu)件　42
3．3．1　ADC構(gòu)件　42
3．3．2　PWM構(gòu)件　46
3．4　I2C與SPI構(gòu)件　50
3．4．1　I2C構(gòu)件　50
3．4．2　SPI構(gòu)件　58
3．5　實(shí)驗(yàn)三 理解構(gòu)件的使用方法　64
3．6　習(xí)題　66
第4章　終端UE與云偵聽(tīng)程序的通信過(guò)程　67
4．1　終端UE與云偵聽(tīng)模板工程功能簡(jiǎn)介　67
4．1．1　終端UE模板工程的運(yùn)行流程　67
4．1．2　云偵聽(tīng)模板工程功能簡(jiǎn)介　67
4．2　建立云偵聽(tīng)程序的運(yùn)行場(chǎng)景　68
4．2．1　FRP內(nèi)網(wǎng)穿透基本原理　69
4．2．2　利用蘇大云服務(wù)器搭建讀者的臨時(shí)服務(wù)器　69
4．3　運(yùn)行云偵聽(tīng)與終端UE模板工程　72
4．3．1　運(yùn)行終端UE模板工程　72
4．3．2　運(yùn)行CS-Monitor模板工程　73
4．3．3　通信過(guò)程中常見(jiàn)錯(cuò)誤說(shuō)明　75
4．4　“照葫蘆畫(huà)瓢”設(shè)計(jì)自己的終端UE與云偵聽(tīng)程序　76
4．4．1　“照葫蘆畫(huà)瓢”更改終端用戶程序　76
4．4．2　CS-Monitor程序的“照葫蘆畫(huà)瓢”　80
4．4．3　聯(lián)合測(cè)試　83
4．5　實(shí)驗(yàn)四 終端UE與云偵聽(tīng)程序基本實(shí)踐　84
4．6　習(xí)題　85
第5章　理解終端UE與云偵聽(tīng)程序　86
5．1　終端UE程序框架解析與執(zhí)行流程　86
5．1．1　終端UE程序框架　86
5．1．2　終端UE的主流程及中斷處理程序　88
5．2　理解終端UE與CS-Monitor通信構(gòu)件UECom　91
5．2．1　UECom構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　91
5．2．2　UECom構(gòu)件頭文件　92
5．2．3　UECom構(gòu)件的使用方法　97
5．3　云偵聽(tīng)程序CS-Monitor框架解析與執(zhí)行流程　99
5．3．1　WebSocket協(xié)議與JSON格式　99
5．3．2　CS-Monitor模板工程框架　100
5．3．3　CS-Monitor模板自動(dòng)執(zhí)行流程　102
5．3．4　NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)的通信過(guò)程　110
5．3．5　CS-Monitor模板按鍵事件的解析　115
5．4　理解CS-Monitor中通信接口類(lèi)HCICom　117
5．4．1　HCICom類(lèi)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　118
5．4．2　HCICom類(lèi)的屬性、方法和事件　119
5．4．3　HCICom類(lèi)的使用方法　120
5．5　理解數(shù)據(jù)入庫(kù)過(guò)程　121
5．5．1　查看數(shù)據(jù)庫(kù)與表的簡(jiǎn)單方法　121
5．5．2　各數(shù)據(jù)表的用途　122
5．5．3　操作數(shù)據(jù)庫(kù)的基本編程方法　123
5．6　實(shí)驗(yàn)五 理解終端UE數(shù)據(jù)通過(guò)NB-IoT通信存入數(shù)據(jù)庫(kù)　124
5．7　習(xí)題　126
第6章　通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)　127
6．1　運(yùn)行Web模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　127
6．2　面向NB-IoT的Web網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)　128
6．2．1　NB-IoT的Web網(wǎng)頁(yè)模板工程結(jié)構(gòu)　128
6．2．2　“照葫蘆畫(huà)瓢”設(shè)計(jì)自己的NB-IoT網(wǎng)頁(yè)　129
6．3　理解NB-IoT的Web網(wǎng)頁(yè)模板　131
6．3．1　NB-IoT的Web網(wǎng)頁(yè)模板功能分析　132
6．3．2　通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程　132
6．3．3　NB-IoT的Web網(wǎng)頁(yè)編程的進(jìn)一步討論　140
6．4　實(shí)驗(yàn)六 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)到達(dá)Web網(wǎng)頁(yè)　142
6．5　習(xí)題　143
第7章　通過(guò)微信小程序的數(shù)據(jù)訪問(wèn)　144
7．1　運(yùn)行小程序模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　144
7．2　在開(kāi)發(fā)環(huán)境中運(yùn)行NB-IoT微信小程序　145
7．2．1　前期準(zhǔn)備　145
7．2．2　運(yùn)行NB-IoT微信小程序　146
7．3　基本理解NB-IoT的微信小程序模板　149
7．3．1　NB-IoT的微信小程序模板工程結(jié)構(gòu)　149
7．3．2　NB-IoT的微信小程序模板開(kāi)發(fā)過(guò)程　150
7．3．3　NB-IoT的微信小程序的運(yùn)行分析　153
7．4　NB-IoT的微信小程序編程的進(jìn)一步討論　155
7．4．1　微信小程序的函數(shù)執(zhí)行流程　155
7．4．2　微信小程序的WebSocket連接　156
7．4．3　數(shù)據(jù)的處理與使用　159
7．4．4　組件模板　162
7．5　“照葫蘆畫(huà)瓢”開(kāi)發(fā)自己的NB-IoT的微信小程序　163
7．6　NB-IoT微信小程序模板的發(fā)布　165
7．7　實(shí)驗(yàn)七 微信小程序?qū)崟r(shí)控制終端　166
7．8　習(xí)題　167
第8章　通過(guò)Android App的數(shù)據(jù)訪問(wèn)　168
8．1　在開(kāi)發(fā)環(huán)境中運(yùn)行NB_IoT的Android App　168
8．1．1　開(kāi)發(fā)環(huán)境的安裝　168
8．1．2　項(xiàng)目導(dǎo)入并編譯運(yùn)行　169
8．2　運(yùn)行Android App模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　171
8．3　基本理解NB-IoT的Android端App模板　172
8．3．1　NB-IoT的Android端App開(kāi)發(fā)環(huán)境　172
8．3．2　NB-IoT的Android端App模板工程結(jié)構(gòu)　173
8．3．3　NB-IoT的Android端App模板執(zhí)行過(guò)程　176
8．4　NB-IoT的Android端App編程的深入討論　181
8．4．1　App函數(shù)執(zhí)行流程　182
8．4．2　WebSocket連接建立　183
8．4．3　WebSocket數(shù)據(jù)處理　183
8．4．4　動(dòng)態(tài)生成控件　185
8．5　“照葫蘆畫(huà)瓢”開(kāi)發(fā)自己的NB-IOT的Android App　186
8．6　實(shí)驗(yàn)八 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)到達(dá)Android App　189
8．7　習(xí)題　190
第9章　通過(guò)PC客戶端的數(shù)據(jù)訪問(wèn)　191
9．1　運(yùn)行CS-Client模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　191
9．2　基本理解CS-Client的編程模板　192
9．2．1　CS-Client編程模板的工程結(jié)構(gòu)　192
9．2．2　PC客戶端模板執(zhí)行流程　193
9．2．3　主要按鍵事件的實(shí)現(xiàn)　199
9．3　CS-Client 程序的“照葫蘆畫(huà)瓢”　202
9．4　實(shí)驗(yàn)九 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)到達(dá)PC客戶端　205
9．5　習(xí)題　206
第　10章 4G/5G、Wi-Fi及WSN通信方式的接入　207
10．1　4G通信方式　207
10．1．1　4G/5G通信概述　207
10．1．2　AHL-4G開(kāi)發(fā)套件簡(jiǎn)介　208
10．1．3　運(yùn)行AHL-4G模板　212
10．1．4　AHL-4G的“照葫蘆畫(huà)瓢”　215
10．2　Wi-Fi通信方式　219
10．2．1　Wi-Fi通信概述　219
10．2．2　AHL-Wi-Fi開(kāi)發(fā)套件簡(jiǎn)介　220
10．2．3　運(yùn)行AHL-Wi-Fi模板　222
10．2．4　AHL-Wi-Fi的“照葫蘆畫(huà)瓢”　226
10．3　WSN通信方式　227
10．3．1　WSN通信概述　228
10．3．2　AHL-WSN開(kāi)發(fā)套件簡(jiǎn)介　228
10．3．3　運(yùn)行AHL-WSN模板　231
10．3．4　AHL-WSN的“照葫蘆畫(huà)瓢”　232
10．4　Wi-Fi與WSN相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)　234
10．5　實(shí)驗(yàn)十 Wi-Fi與WSN相結(jié)合實(shí)現(xiàn)上行通信　236
10．6　習(xí)題　237
第　11章 外接組件的“照葫蘆畫(huà)瓢”　238
11．1　開(kāi)關(guān)量輸出類(lèi)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件　238
11．1．1　彩燈　238
11．1．2　蜂鳴器　240
11．1．3　馬達(dá)　242
11．1．4　LED　244
11．2　開(kāi)關(guān)量輸入類(lèi)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件　245
11．2．1　紅外尋跡傳感器　245
11．2．2　人體紅外傳感器　248
11．2．3　按鈕　250
11．3　聲音與加速度傳感器驅(qū)動(dòng)構(gòu)件　254
11．3．1　聲音傳感器　254
11．3．2　加速度傳感器　256
11．4　基于NB-IoT通信的綜合實(shí)踐　258
11．4．1　終端UE程序修改　259
11．4．2　CS-Monitor程序修改　263
11．4．3　運(yùn)行結(jié)果　265
11．5　習(xí)題　265
附錄　AHL-NB-IoT實(shí)踐平臺(tái)硬件資源　266
參考文獻(xiàn)　280