窄帶物聯網（NB-IoT）開發與實踐（微課版）
謝曉蘭 鄧昀 陳守學 郭強 陳小琴
- 出版商: 人民郵電
- 出版日期: 2026-10-01
- 定價: $359
- 售價: $358
- 語言: 簡體中文
- ISBN: 7115697337
- ISBN-13: 9787115697332
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相關分類:
物聯網 IoT、STM32、行動通訊 Mobile-communication
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商品描述
以物聯網、人工智能應用為代表的技術浪潮席卷全球，人類社會正邁向“萬物互聯”的智能時代。在這一進程中，窄帶物聯網（NarrowBand Internet of Things，NB-IoT）作為低功耗廣域網（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）的核心技術，成為推動產業數字化轉型和構建新型信息基礎設施的關鍵力量。本書圍繞NB-IoT應用開發主線，系統構建從技術原理到工程實踐的學習路徑，涵蓋技術背景與應用場景、網絡架構及關鍵技術與安全機制、硬件平臺設計、軟件開發環境搭建、AT 指令與模塊/傳感器驅動、雲平臺接入與Java Web平臺搭建等內容，並通過“溫濕度采集系統設計”綜合案例引導讀者完成從設備接入、數據上傳到數據展示的全流程實戰。
本書可作為高校物聯網工程、電子信息工程、通信工程等專業 NB-IoT 相關課程的教材，也可供從事物聯網系統開發、嵌入式系統設計、行業應用集成等工作的工程技術人員參考，還可作為相關培訓機構的課程教材或自學材料。
作者簡介
謝曉蘭：
桂林理工大學計算機科學與工程學院院長，教授，博士生導師，主要從事雲計算、大數據、制造業信息化等方面的研究。主持國家自然科學基金項目3項，863子課題1項，國家重點研發計劃子課題1項，主持其他省部級項目7項。雙萬計劃國家一流本科虛擬仿真課程“農業物聯網虛擬仿真實驗系統”負責人，桂林理工大學國家一流本科專業建設點“軟件工程”負責人，曾獲廣西教學成果獎一等獎3次，二等獎2次，三等獎1次。第一作者出版了《網格理論與應用》、《容器雲的關鍵理論和方法研究》、《Internet技術及應用教程》等專著。獲得2024年廣西壯族自治區模範教師（廣西教育廳）以及廣西網絡安全和信息化創新人才（廣西網信辦）等稱號。擔任廣西計算機學會副理事長、廣西人工智能學會副理事長。
目錄大綱
【章名目錄】
第 1章 NB-IoT概述 １
第 2章 NB-IoT技術原理 13
第3章 NB-IoT硬件平臺設計 61
第4章 NB-IoT軟件開發環境搭建 78
第5章 NB-IoT設備驅動與平臺通信詳解 105
第6章 NB-IoT應用程序開發實戰 139
第7章 基於NB-IoT的溫濕度采集系統設計 167
【詳細目錄】
第 1章 NB-IoT概述 １
1.1 NB-IoT技術背景 2
1.1.1 物聯網發展簡史 2
1.1.2 NB-IoT技術的提出與發展 3
1.2 NB-IoT的優勢與技術特點 5
1.2.1 窄帶通信的優勢 5
1.2.2 NB-IoT的技術特點 7
1.3 NB-IoT的應用場景 8
1.4 NB-IoT與其他物聯網技術的對比及其生態系統地位 10
1.4.1 NB-IoT與LoRa、Sigfox技術的對比 10
1.4.2 NB-IoT在物聯網生態系統中的地位 11
1.5 習題 12
第 2章 NB-IoT技術原理 13
2.1 NB-IoT網絡架構 14
2.1.1 核心網架構 15
2.1.2 接入網組成與功能 18
2.2 NB-IoT物理層 20
2.2.1 物理信號 20
2.2.2 信道調制與編碼方式 22
2.3 NB-IoT數據鏈路層 34
2.3.1 MAC 34
2.3.2 RLC 38
2.4 PDCP層 40
2.4.1 概述 40
2.4.2 主要功能 41
2.4.3 數據傳輸過程 41
2.5 NB-IoT網絡層與傳輸層 42
2.5.1 IP支持的業務請求 42
2.5.2 數據傳輸機制 43
2.6 NB-IoT安全機制 56
2.6.1 NB-IoT密鑰架構 56
2.6.2 安全激活 57
2.7 習題 60
第3章 NB-IoT硬件平臺設計 61
3.1 NB-IoT芯片及模組介紹 62
3.2 NB-IoT模組選型考慮因素 65
3.3 NB-IoT硬件電路設計 66
3.3.1 BC260Y-CN模組介紹 66
3.3.2 電源電路 72
3.3.3 外圍接口電路 73
3.3.4 天線接口 75
3.4 習題 77
第4章 NB-IoT軟件開發環境搭建 78
4.1 軟件開發工具介紹 79
4.1.1 Keil MDK v5 79
4.1.2 調試與仿真工具 82
4.1.3 其他輔助工具 84
4.2 軟件開發環境搭建 85
4.2.1 安裝MDK 5 85
4.2.2 安裝支持包 89
4.2.3 安裝USB轉串口驅動 90
4.2.4 安裝與配置J-Link 91
4.2.5 安裝與配置ST-Link Utility 97
4.2.6 配置UartAssist串口調試助手 99
4.2.7 使用CRC計算助手 100
4.3 開發流程與項目管理 102
4.3.1 開發流程 102
4.3.2 項目創建 103
4.3.3 代碼編寫與調試 103
4.3.4 固件燒錄與驗證 104
4.4 習題 104
第5章 NB-IoT設備驅動與平臺通信詳解 105
5.1 AT指令概述 106
5.1.1 AT指令簡介 106
5.1.2 BC260Y-CN常用AT指令 107
5.1.3 AT指令調試工具 112
5.2 NB-IoT模塊的驅動 113
5.2.1 通過串口驅動NB-IoT模塊 113
5.2.2 通過STM32驅動NB-IoT模塊 116
5.3 RS485傳感器的驅動 121
5.3.1 RS485 122
5.3.2 通過串口驅動RS485傳感器 124
5.3.3 通過STM32驅動RS485傳感器 126
5.4 將傳感器數據上傳至CTWing 129
5.5 CTWing下發指令控制節點 133
5.5.1 平臺指令下發機制 133
5.5.2 節點控制邏輯實現 135
5.6 習題 138
第6章 NB-IoT應用程序開發實戰 139
6.1 NB-IoT數據上傳協議原理與流程 140
6.1.1 NB-IoT技術 140
6.1.2 NB-IoT數據上傳核心協議 143
6.1.3 NB-IoT數據上傳流程 144
6.1.4 數據傳輸中的安全機制 145
6.2 CTWing配置方法 147
6.2.1 平臺配置 147
6.2.2 創建產品與添加設備 148
6.2.3 NB-IoT模塊連接CTWing 153
6.2.4 數據上傳 154
6.3 Java Web平臺設計與實現 156
6.3.1 開發環境準備 156
6.3.2 數據庫設計 156
6.3.3 項目框架搭建 157
6.4 測試環境 163
6.4.1 測試環境搭建 163
6.4.2 數據推送與接收測試流程 164
6.4.3 常見故障排查方法 165
6.5 習題 166
第7章 基於NB-IoT的溫濕度采集系統設計 167
7.1 CTWing簡介與賬號註冊 168
7.2 設備接入與數據點定義 169
7.3 使用STM32驅動RS485溫濕度傳感器采集數據 175
7.4 將傳感器數據上傳至CTWing 177
7.5 習題 179
