窄带物联网NB IoT应用开发共性技术 NB-IoT通信快速测试方法NB-IoT应用架构形成可复用可移植的模板构件和类 NB-IoT开发生态系统书

A8

书名：窄带物联网NB-IoT应用开发共性技术

定价：99.(咨询特价)

作者：王宜怀 等

出版时间：(咨询特价)

字数：784

版次：01-01 

页数：492

开本：16开 

ISBN (咨询特价)

出版社：电子工业出版社

本书遵循由个别到一般，又由一般到个别的哲学原理，研究窄带物联网（NB-IoT）应用开发共性技术，目标是降低开发门槛、节约开发成本、缩短开发时间。 本书从技术科学层面提出了NB-IoT应用架构，形成可复用、可移植的模板、构件和类，成为NB-IoT应用开发的“基石”。NB-IoT应用架构由终端（UE）、信息邮局（MPO）、人机交互系统（HCI）三个部分组成。针对UE，本书提出了通用嵌入式计算机（GEC）的概念，在硬件上把MCU硬件小系统及面向具体应用的共性电路封装成一个整体，为用户提供芯片级的可重用的硬件实体；在软件上，把嵌入式软件分为BIOS程序与User程序两部分。针对MPO，本书将其抽象为固定IP地址及端口。针对HCI，本书凝练出云平台侦听程序、客户端程序、Web网页程序、小程序、APP程序等应用模板，为“照葫芦画瓢”地完成具体的NB-IoT应用开发提供共性技术。全书形成了以GEC为核心，以构件为支撑，以应用模板为基础的NB-IoT应用开发生态系统。

1章 概述 1 
1．1 窄带物联网NB-IoT简介 2 
1．1．1 物联网连接的分类 2 
1．1．2 NB-IoT的起源及简明发展历程 3 
1．1．3 NB-IoT技术特点及其与其他LPWAN技术比较 4 
1．1．4 为什么NB-IoT会流行 6 
1．2 降低NB-IoT应用开发技术门槛的基本思路 8 
1．2．1 NB-IoT应用开发所面临的难题 8 
1．2．2 解决NB-IoT应用开发所面临难题的基本思路 9 
1．3 本书主要内容 9 
2章 NB-IoT应用架构的基本要素 13 
2．1 建立NB-IoT应用架构的基本原则 13 
2．2 UE、MPO与HCI的基本定义 13 
2．2．1 NB-IoT终端（UE） 14 
2．2．2 NB-IoT信息邮局（MPO） 14 
2．2．3 NB-IoT人机交互系统（HCI） 15 
2．3 NB-IoT通信过程与应用开发相关的基本概念 15 
2．3．1 与终端UE相关的基本概念 15 
2．3．2 与信息邮局（MPO）相关的基本概念 17 
2．3．3 与人机交互系统（HCI）相关的基本概念 19 
2．4 对NB-IoT通信过程的简明理解 20 
2．5 本章小结 21 
3章 NB-IoT通信快速测试方法 22 
3．1 无须终端（UE）硬件情况下测试NB-IoT通信 22 
3．2 初步理解整个通信过程 25 
3．3 金葫芦IoT-GEC开发套件基本描述 27 
3．3．1 金葫芦IoT-GEC开发套件设计思想 27 
3．3．2 金葫芦IoT开发套件硬件组成 28 
3．3．3 金葫芦IoT-GEC开发套件的文档与软件模板 29 
3．4 利用金葫芦IoT-GEC开发套件理解NB-IoT通信过程 30 
3．4．1 金葫芦IoT-GEC开发套件的硬件系统快速测试方法 30 
3．4．2 终端（UE）与人机交互系统（HCI）通信快速测试方法 31 
3．5 下载与测试终端用户程序 32 
3．5．1 用户程序更新软件AHL-UserPrgUpdate 32 
3．5．2 下载过程中常见的错误及解决方法 35 
3．6 本章小结 37 
4章 理解NB-IoT的通信过程 38 
4．1 理解终端用户程序的执行过程 38 
4．1．1 开发终端用户程序使用的集成开发环境 38 
4．1．2 终端（UE）中BIOS程序主要功能 39 
4．1．3 终端（UE）的用户程序工程结构 40 
4．1．4 User_GEC_Basic主流程及中断处理程序 42 
4．2 初步理解UE与MPO的构件UECom 46 
4．2．1 UECom构件的设计要点 46 
4．2．2 UECom构件的头文件 47 
4．2．3 UECom构件的使用方法 53 
4．3 理解用户服务器侦听程序US-Monitor的执行过程 55 
4．3．1 US-Monitor工程框架 55 
4．3．2 US-Monitor的执行过程 56 
4．4 初步理解HCI与MPO的通信接口类HCICom 58 
4．4．1 HCICom类的设计要点 58 
4．4．2 HCICom类的属性、方法和事件 60 
4．4．3 HCICom类的使用方法 62 
4．5 理解数据入库过程 63 
4．5．1 查看数据库与表的简单方法 63 
4．5．2 各数据表的用途 64 
4．5．3 操作数据库的基本编程方法 66 
4．6 本章小结 67 
5章 基于云转发服务的“照葫芦画瓢”样例 68 
5．1 功能需求：增加热敏传感器 68 
5．2 “照葫芦画瓢”：终端用户程序的更改 70 
5．2．1 终端用户程序“画瓢处”的查找、确认 70 
5．2．2 终端用户程序内容修改 71 
5．3 “照葫芦画瓢”：US-Monitor的更改 73 
5．3．1 US-Monitor程序“画瓢处”的查找、确认 73 
5．3．2 US-Monitor程序内容的修改 74 
5．4 联合测试及自我练习 76 
5．4．1 联合测试 76 
5．4．2 自我练习 77 
5．5 本章小结 77 
6章 云服务器侦听程序CS-Monitor 78 
6．1 云服务器侦听程序CS-Monitor涉及的技术基础 78 
6．1．1 云服务器侦听程序CS-Monitor的概念 78 
6．1．2 WebSocket协议概述 79 
6．1．3 JSON格式 80 
6．2 开发CS-Monitor程序的基本条件 80 
6．2．1 申请与登录远程云服务器 80 
6．2．2 在云服务器CS上安装必要的软件 82 
6．3 运行CS-Monitor编程模板 83 
6．3．1 确认网络端口是否已对外开放 83 
6．3．2 复制CS-Monitor工程与数据库 84 
6．3．3 修改AHL．xml文件中有关连接配置 85 
6．3．4 修改UE程序的发送地址 85 
6．3．5 运行CS-Monitor程序 86 
6．4 基本理解CS-Monitor编程模板 88 
6．4．1 CS-Monitor编程模板的工程框架 89 
6．4．2 CS-Monitor编程模板的自动执行流程 91 
6．4．3 WebSocket服务器与客户端的通信 101 
6．4．4 CS-Monitor编程模板按键事件的解析 107 
6．5 CS-Monitor程序的“照葫芦画瓢” 109 
6．6 本章小结 110 
7章 通过PC客户端的数据访问 111 
7．1 运行CS-Client及观察自己的NB-IoT终端实时数据 111 
7．1．1 直接运行CS-Client编程模板 111 
7．1．2 观察NB-IoT终端的实时数据 114 
7．2 基本理解CS-Client的编程模板 115 
7．2．1 CS-Client编程模板的结构 115 
7．2．2 PC客户端模板执行流程 116 
7．2．3 主要按键事件的实现 122 
7．3 CS-Client程序的“照葫芦画瓢” 125 
7．4 本章小结 126 


8章 通过Web网页的数据访问 128 
8．1 运行Web网页及观察NB-IoT终端的实时数据 128 
8．1．1 打开NB-IoT的Web网页方法 128 
8．1．2 观察NB-IoT终端实时数据 129 
8．2 基本理解NB-IoT的Web网页模板 130 
8．2．1 NB-IoT的Web网页模板的工程结构 130 
8．2．2 NB-IoT的Web网页模板功能分析 131 
8．2．3 通过Web网页的数据访问过程 132 
8．2．4 NB-IoT的Web网页编程的进一步讨论 140 
8．3 NB-Web网页的“照葫芦画瓢” 142 
8．4 本章小结 144 
9章 通过小程序的数据访问 145 
9．1 运行已发布的NB-IoT小程序 145 
9．1．1 直接运行小程序模板 145 
9．1．2 观察自己的NB-IoT终端实时数据 146 
9．2 在开发环境中运行NB-IoT小程序 147 
9．2．1 前期准备 147 
9．2．2 运行NB-IoT小程序 148 
9．3 基本理解NB-IoT的小程序模板 151 
9．3．1 NB-IoT的小程序模板工程结构 151 
9．3．2 NB-IoT的小程序模板开发过程 153 
9．3．3 NB-IoT的小程序的运行分析 156 
9．4 NB-IoT小程序编程的进一步讨论 158 
9．4．1 小程序的函数执行流程 158 
9．4．2 小程序的WebSocket连接 160 
9．4．3 数据的处理与使用 162 
9．4．4 组件模板 166 
9．5 “照葫芦画瓢”：开发自己的NB-IoT小程序 167 
9．5．1 “照葫芦画瓢”：实现新增温度的添加 168 
9．5．2 “照葫芦画瓢”：动态组件的生成 170 
9．5．3 “照葫芦画瓢”：添加一个页面功能 170 
9．5．4 “照葫芦画瓢”：导航菜单的创建 171 
9．6 NB-IoT小程序模板的发布 171 
9．7 本章小结 172 
10章 通过Android APP的数据访问 173 
10．1 查看已发布的NB-IoT的Android APP 173 
10．1．1 直接运行Android APP模板 173 
10．1．2 观察自己的NB-IoT终端实时数据 174 
10．2 在开发环境中运行NB-IoT的Android APP 175 
10．2．1 开发环境的安装 175 
10．2．2 项目导入并编译运行 175 
10．3 基本理解NB-IoT的Android APP模板 177 
10．3．1 NB-IoT的Android APP开发环境 177 
10．3．2 NB-IoT的Android APP模板工程结构 178 
10．3．3 NB-IoT的Android APP模板的执行过程 180 
10．4 NB-IoT的Android APP编程的更深入讨论 185 
10．4．1 APP函数执行流程 185 
10．4．2 WebSocket连接的建立 185 
10．4．3 WebSocket数据处理 187 
10．5 “照葫芦画瓢”：开发自己的NB-IoT的Android APP 189 
10．5．1 “照葫芦画瓢”：实现新增温度的添加 190 
10．5．2 “照葫芦画瓢”：动态生成控件 191 
10．6 本章小结 193 
11章 通用嵌入式计算机的概念与组成 194 
11．1 提出GEC概念的缘由 194 
11．1．1 物联网终端开发方式存在的问题与解决办法 194 
11．1．2 提出GEC概念的时机、GEC的定义与特点 195 
11．1．3 GEC在NB-IoT应用架构中的位置 197 
11．2 GEC的硬件实例 198 
11．2．1 金葫芦IoT-GEC型号含义 198 
11．2．2 金葫芦AHL-A系列硬件组成 199 
11．2．3 金葫芦AHL-A系列引脚图 202 
11．2．4 金葫芦AHL-A系列引脚功能表 203 
11．3 GEC内的BIOS与User程序框架 205 
11．3．1 GEC内的BIOS与User程序功能划分 205 
11．3．2 User程序软件框架 207 
11．3．3 GEC中的三类构件 209 
11．4 本章小结 210 
12章 GEC常用基础构件 211 
12．1 GPIO构件 211 
12．1．1 GPIO构件的知识要素 211 
12．1．2 GPIO构件的API 213 
12．1．3 GPIO构件API的测试方法 215 
12．2 UART构件 221 
12．2．1 UART构件的知识要素 221 
12．2．2 UART构件的API 223 
12．2．3 UART构件API的测试方法 225 
12．3 ADC构件 227 
12．3．1 ADC构件的知识要素 227 
12．3．2 ADC构件的API 229 
12．3．3 ADC构件API的测试方法 229 
12．4 Flash构件 231 
12．4．1 Flash构件的知识要素 231 
12．4．2 Flash构件的API 232 
12．4．3 Flash构件API的测试方法 234 
12．5 I2C构件 235 
12．5．1 I2C构件的知识要素 235 
12．5．2 I2C构件的API 240 
12．5．3 I2C构件API的测试方法 242 
12．6 SPI构件 244 
12．6．1 SPI构件的知识要素 244 
12．6．2 SPI构件的API 247 
12．6．3 SPI构件API的测试方法 249 
12．7 PWM构件 250 
12．7．1 PWM构件的知识要素 251 
12．7．2 PWM构件的API 253 
12．7．3 PWM构件API的测试方法 254 
12．8 本章小结 255 
13章 基于GEC的UE软/硬件设计过程 256 
13．1 输入/输出分析 256 
13．1．1 输入/输出的共性分析 256 
13．1．2 输入/输出的个性分析 257 
13．2 快速规范的硬件评估 258 
13．2．1 复制User工程框架 258 
13．2．2 编程评估各硬件单 259 
13．3 硬件原理图绘制与PCB电路板制作 270 
13．3．1 构件化硬件原理图绘制的简明规则 270 
13．3．2 PCB布板的简明规则 274 
13．4 功能软件的设计与测试 277 
13．4．1 功能需求 277 
13．4．2 GEC硬件需求 277 
13．4．3 软件设计 277 
13．4．4 软件测试 280 
13．5 本章小结 281 
14章 UECom构件与HCICom类解析 282 
14．1 UECom构件的设计与解析 282 
14．1．1 UECom构件的基本实现过程 282 
14．1．2 UECom构件主要函数的执行流程及代码解析 286 
14．1．3 UECom构件的应用流程 294 
14．2 HCICom类的设计与解析 295 
14．2．1 HCICom类的成员变量 295 
14．2．2 理解HCICom类的对外方法 295 
14．2．3 HCICom类的应用流程 301 
14．3 本章小结 301 
15章 基于GEC的NB-IoT应用产品开发实例 303 
15．1 基于NB-IoT的实验室管家 303 
15．1．1 LBS的输入/输出分析 303 
15．1．2 LBS的硬件评估 305 
15．1．3 LBS功能软件设计与测试 310 
15．2 基于NB-IoT的多传感器数据采集系统 316 
15．2．1 TE传感器输入/输出分析 316 
15．2．2 TE传感器的硬件评估 318 
15．2．3 TE传感器软件设计与测试 325 
15．3 不同系统联合测试及总结 330 
15．3．1 实验室管家系统的联合测试 330 
15．3．2 多传感器数据采集系统的联合测试 331 
15．3．3 软/硬件协同测试共性总结 332 
15．4 本章小结 332 
16章 进一步讨论 334 
16．1 新增部件基本方法 334 
16．1．1 新增部件的构件制作 334 
16．1．2 新增部件的测试方法 339 
16．2 NB-WSN网关 343 
16．2．1 NB-WSN网关的功能 343 
16．2．2 NB-WSN网关实例 343 
16．2．3 基于NB-WSN网关的NB-IoT应用架构 344 
16．3 通信模组与MCU的更换问题 345 
16．3．1 通信模组的更换问题 345 
16．3．2 MCU的更换问题 345 
16．4 安全问题 345 
16．4．1 NB-IoT应用产品的安全需求分析 345 
16．4．2 基于金葫芦NB-IoT应用架构的加密方法 347 
16．5 实时操作系统（RTOS）的融入问题 347 
16．5．1 RTOS的基本作用、选择与使用场景 348 
16．5．2 RTOS中与任务相关的基本概念 348 
16．5．3 RTOS下编程的一般步骤 353 
16．6 本章小结 354 
附录A 开发语言概要 355 
附录B 终端（UE）涉及的文档 397 
附录C 人机交互系统（HCI）涉及的文档 416 
附录D HTU21D温湿度传感器中文技术手册 459 
附录E 术语和缩写 473 
参考文献 475