物聯網系統架構

基本信息

作者：解運洲

書名：物聯網系統架構

定價：￥ 58 元

叢書名：物聯網工程專業系列教材

開本：大16K

標準書號：978-7-03-061991-4

字數(千)：332

頁數：296

出版日期：2019-9-18

發行號：TP-8289.0101

裝幀：平裝

內容簡介

物聯網技術旨在提升垂直行業的管理效率，各種網路技術都在積極適應垂直行業的套用訴求。全球各地運營商利用蜂窩網路為行業提供具備服務質量的物聯網路，不管是GPRS、LTE，還是NB­IoT，或是大家期待的5G物聯網，都是基於運營商的網路體系架構為物聯網提供服務。
本書幫助讀者在理解運營商網路優勢的基礎之上，從全局的角度掌握複雜的物聯網系統架構，體會“雲、管、邊、端”的相互支撐和相互融合。本書以NB­IoT技術為基礎展開闡述，涉及物聯網系統架構、接入技術、硬體體系架構、軟體集成開發環境、物聯網作業系統、智慧型終端軟體、物聯網平台、工作流程設計、固件升級、產品認證、系統架構設計、產品設計實例等。
本書總結了物聯網企業的產品設計經驗，從總體到局部、從硬體到軟體、從終端到平台、從理論到套用，既適合作為物聯網從業人員的學習用書，也適合作為高等院校相關專業的教材。

目錄

第1章物聯網系統架構概述001

1.1物聯網概述002

1.2物聯網系統架構003

1.3物聯網產業鏈004

1.4物聯網接入技術種類006

1.5廣域網通信技術007

1.5.12G通信009

1.5.23G通信009

1.5.34G通信010

1.5.45G通信011

1.6短距離無線通信技術012

1.6.1Wi­Fi技術012

1.6.2Bluetooth技術014

1.6.3ZigBee技術015

1.6.4Sub­GHz技術016

1.7低功耗廣域網技術017

1.7.1NB­IoT技術019

1.7.2eMTC技術019

1.7.3LoRa技術020

1.8其他物聯網接入技術021

第2章NB­IoT系統架構024

2.1NB­IoT技術概述025

2.2NB­IoT系統架構介紹026

2.2.1NB­IoT基站027

2.2.2NB­IoT核心網029

2.2.3NB­IoT終端032

2.2.4物聯網平台034

2.2.5垂直行業套用035

2.3SIM卡036

2.4NB­IoT產業鏈優勢038

第3章NB­IoT技術理解040

3.1NB­IoT技術適用的物聯網場景041

3.2NB­IoT技術優勢042

3.2.1NB­IoT的廣覆蓋043

3.2.2NB­IoT的低功耗044

3.2.3NB­IoT的低成本048

3.2.4NB­IoT的大連線048

3.3NB­IoT技術演進趨勢049

3.3.1NB­IoTRel­13版本標準體系050

3.3.2NB­IoTRel­14版本增強051

3.3.3NB­IoTRel­15版本增強053

3.3.45G物聯網版本演進053

第4章智慧型終端硬體體系架構055

4.1智慧型終端硬體體系架構概述056

4.2NB­IoT智慧型終端硬體體系架構058

4.3NB­IoT晶片體系架構061

4.4NB­IoT通信模組體系架構064

4.5MCU晶片體系架構067

4.5.1MCU最小系統070

4.5.2MCU低功耗功能設計072

4.6智慧型終端外圍電路設計074

4.6.1供電電路設計074

4.6.2SIM卡電路設計077

4.6.3串口電路設計079

4.6.4開關機電路設計081

4.6.5狀態指示電路設計083

4.6.6其他接口電路設計083

4.7智慧型終端擴展功能設計084

4.7.1溫濕度感測器085

4.7.2環境光感測器086

4.7.3聲音感測器087

4.7.4蜂鳴器088

4.7.5繼電器089

4.7.6三色LED燈089

4.7.7OLED液晶顯示屏089

4.8天線設計指導091

4.9電池方案選型092

4.10智慧型終端硬體PCB設計093

第5章嵌入式軟體集成開發環境095

5.1嵌入式軟體集成開發環境概述096

5.2STM32CubeMX開發環境097

5.2.1STM32CubeMX開發環境簡介097

5.2.2安裝STM32CubeMX固件庫100

5.2.3STM32Cube編程器101

5.3MDK軟體集成開發環境103

5.3.1MDK軟體使用介紹103

5.3.2工程選項配置105

5.3.3設備固件庫更新下載109

5.4ST­Link仿真器109

第6章物聯網作業系統113

6.1嵌入式作業系統概述114

6.2FreeRTOS作業系統115

6.2.1FreeRTOS源碼結構116

6.2.2FreeRTOS移植117

6.3LiteOS作業系統122

第7章智慧型終端軟體基礎126

7.1　概述127

7.2　AT命令127

7.2.1　AT命令格式127

7.2.2　AT命令的回響128

7.2.3　常用的AT命令128

7.3　NB­IoT信號參數釋義137

7.4　數據傳輸協定138

7.4.1　CoAP協定139

7.4.2　MQTT協定141

7.4.3　TCP協定透傳142

7.4.4　HTTP/HTTPS協定143

7.4.5　LwM2M協定144

第8章物聯網平台146

8.1　物聯網平台作用147

8.2　物聯網平台種類149

8.3　華為OceanConnet物聯網平台151

8.4　中國移動物聯網開放平台158

8.5　中國電信物聯網平台161

8.6　物聯網安全體系163

第9章智慧型終端工作流程設計168

9.1　智慧型終端工作流程概述169

9.2　固定上報類智慧型終端171

9.3　固定控制類智慧型終端173

9.4　移動上報類智慧型終端174

9.5　移動控制類智慧型終端176

9.6　智慧型終端套用設計重點流程178

第10章智慧型終端固件升級181

10.1　固件升級概述182

10.2　本地固件升級184

10.3　遠程固件升級186

10.3.1　FOTA升級概述187

10.3.2　FOTA業務流程188

10.3.3　FOTA平台能力191

第11章智慧型終端產品認證194

11.1　智慧型終端產品認證概述195

11.2　中國政府強制認證198

11.2.1　電信設備進網許可證198

11.2.2　無線電發射設備型號核准199

11.2.3　強制性產品認證200

11.3　國外強制認證201

11.3.1　法規強制類201

11.3.2　行業組織認證類203

11.4　運營商終端產品入庫205

第12章智慧型終端功能設計209

12.1　智慧型終端功能設計概述210

12.2　LED點燈控制功能設計211

12.3　串口通信功能設計216

12.4　溫濕度數據採集功能設計223

12.5　環境光感測器功能設計225

12.6　蜂鳴器控制功能設計229

第13章物聯網系統架構設計233

13.1　物聯網系統架構設計概述234

13.2　NB­IoT智慧型終端接入運營商網路234

13.3　UDP協定通信功能開發237

13.4　連線電信物聯網平台功能設計239

13.5　中國電信物聯網平台開發241

13.5.1　開發Profile和編輯外掛程式242

13.5.2　模擬NB­IoT設備接入到平台248

13.5.3　數據上傳和命令下發250

13.6　Web端管理功能設計252

13.7　小程式和手機App功能設計254

第14章NB­IoT終端產品設計實例256

14.1　智慧型煙感設計實例257

14.1.1　智慧型煙感系統架構259

14.1.2　智慧型煙感報警功能260

14.1.3　智慧型煙感組裝作業指導流程262

14.1.4　智慧型煙感功能作業指導流程267

14.1.5　智慧型煙感使用269

14.2　智慧型溫濕度計設計實例269

14.2.1　智慧型溫濕度計功能270

14.2.2　智慧型溫濕度計組裝作業指導流程270

14.2.3　智慧型溫濕度計App套用示例271

14.2.4　智慧型溫濕度計Web套用示例271

參考文獻274

附錄縮略語275