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窄帶物聯網NB-IoT應用開發共性技術/物聯網開發與應用叢書

  • 作者:王宜懷//張建//劉輝//劉銀龍
  • 出版社:電子工業
  • ISBN:9787121363764
  • 出版日期:2019/05/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:476
人民幣:RMB 99 元      售價:NT$ 445.5
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內容大鋼
    本書遵循由個別到一般,又由一般到個別的哲學原理,研究窄帶物聯網(NB-IoT)應用開發共性技術,目標是降低開發門檻、節約開發成本、縮短開發時間。
    本書從技術科學層面提出了NB-IoT應用架構,形成可復用、可移植的模板、構件和類,成為NB-IoT應用開發的「基石」。NB-IoT應用架構由終端(UE)、信息郵局(MPO)、人機交互系統(HCI)三個部分組成。針對UE,本書提出了通用嵌入式電腦(GEC)的概念,在硬體上把MCU硬體最小系統及面向具體應用的共性電路封裝成一個整體,為用戶提供晶元級的可重用的硬體實體;在軟體上,把嵌入式軟體分為BIOS程序與User程序兩部分。針對MPO,本書將其抽象為固定IP地址及埠。針對HCI,本書凝練出雲平台偵聽程序、客戶端程序、Web網頁程序、微信小程序、手機APP程序等應用模板,為「照葫蘆畫瓢」地完成具體的NB-IoT應用開發提供共性技術。全書形成了以GEC為核心,以構件為支撐,以應用模板為基礎的NB-IoT應用開發生態系統。
    本書提供了網上光碟,內含所有源程序、文檔資料及常用軟體工具。網上光碟下載地址:http://sumcu.suda.edu.cn。
    本書適合從事NB-IoT應用開發的人員使用,也可作為高等學校相關專業的教材,以及NB-IoT的培訓用書。

作者介紹
王宜懷//張建//劉輝//劉銀龍

目錄
第1章  概述
  1.1  窄帶物聯網NB-IoT簡介
    1.1.1  物聯網連接的分類
    1.1.2  NB-IoT的起源及簡明發展歷程
    1.1.3  NB-IoT技術特點及其與其他LPWAN技術比較
    1.1.4  為什麼NB-IoT會流行
  1.2  降低NB-IoT應用開發技術門檻的基本思路
    1.2.1  NB-IoT應用開發所面臨的難題
    1.2.2  解決NB-IoT應用開發所面臨難題的基本思路
  1.3  本書主要內容
第2章  NB-IoT應用架構的基本要素
  2.1  建立NB-IoT應用架構的基本原則
  2.2  UE、MPO與HCI的基本定義
    2.2.1  NB-IoT終端(UE)
    2.2.2  NB-IoT信息郵局(MPO)
    2.2.3  NB-IoT人機交互系統(HCI)
  2.3  NB-IoT通信過程與應用開發相關的基本概念
    2.3.1  與終端UE相關的基本概念
    2.3.2  與信息郵局(MPO)相關的基本概念
    2.3.3  與人機交互系統(HCI)相關的基本概念
  2.4  對NB-IoT通信過程的簡明理解
  2.5  本章小結
第3章  NB-IoT通信快速測試方法
  3.1  無須終端(UE)硬體情況下測試NB-IoT通信
  3.2  初步理解整個通信過程
  3.3  金葫蘆IoT-GEC開發套件基本描述
    3.3.1  金葫蘆IoT-GEC開發套件設計思想
    3.3.2  金葫蘆IoT開發套件硬體組成
    3.3.3  金葫蘆IoT-GEC開發套件的文檔與軟體模板
  3.4  利用金葫蘆IoT-GEC開發套件理解NB-IoT通信過程
    3.4.1  金葫蘆IoT-GEC開發套件的硬體系統快速測試方法
    3.4.2  終端(UE)與人機交互系統(HCI)通信快速測試方法
  3.5  下載與測試終端用戶程序
    3.5.1  用戶程序更新軟體AHL-UserPrgUpdate
    3.5.2  下載過程中常見的錯誤及解決方法
  3.6  本章小結
第4章  理解NB-IoT的通信過程
  4.1  理解終端用戶程序的執行過程
    4.1.1  開發終端用戶程序使用的集成開發環境
    4.1.2  終端(UE)中BIOS程序主要功能
    4.1.3  終端(UE)的用戶程序工程結構
    4.1.4  User_GEC_Basic主流程及中斷處理程序
  4.2  初步理解UE與MPO的構件UECom
    4.2.1  UECom構件的設計要點
    4.2.2  UECom構件的頭文件
    4.2.3  UECom構件的使用方法
  4.3  理解用戶伺服器偵聽程序US-Monitor的執行過程
    4.3.1  US-Monitor工程框架
    4.3.2  US-Monitor的執行過程
  4.4  初步理解HCI與MPO的通信介面類HCICom

    4.4.1  HCICom類的設計要點
    4.4.2  HCICom類的屬性、方法和事件
    4.4.3  HCICom類的使用方法
  4.5  理解數據入庫過程
    4.5.1  查看資料庫與表的簡單方法
    4.5.2  各數據表的用途
    4.5.3  操作資料庫的基本編程方法
  4.6  本章小結
第5章  基於雲轉發服務的「照葫蘆畫瓢」樣例
  5.1  功能需求:增加熱敏感測器
  5.2  「照葫蘆畫瓢」:終端用戶程序的更改
    5.2.1  終端用戶程序「畫瓢處」的查找、確認
    5.2.2  終端用戶程序內容修改
  5.3  「照葫蘆畫瓢」:US-Monitor的更改
    5.3.1  US-Monitor程序「畫瓢處」的查找、確認
    5.3.2  US-Monitor程序內容的修改
  5.4  聯合測試及自我練習
    5.4.1  聯合測試
    5.4.2  自我練習
  5.5  本章小結
第6章  雲伺服器偵聽程序CS-Monitor
  6.1  雲伺服器偵聽程序CS-Monitor涉及的技術基礎
    6.1.1  雲伺服器偵聽程序CS-Monitor的概念
    6.1.2  WebSocket協議概述
    6.1.3  JSON格式
  6.2  開發CS-Monitor程序的基本條件
    6.2.1  申請與登錄遠程雲伺服器
    6.2.2  在雲伺服器CS上安裝必要的軟體
  6.3  運行CS-Monitor編程模板
    6.3.1  確認網路埠是否已對外開放
    6.3.2  複製CS-Monitor工程與資料庫
    6.3.3  修改AHL.xml文件中有關連接配置
    6.3.4  修改UE程序的發送地址
    6.3.5  運行CS-Monitor程序
  6.4  基本理解CS-Monitor編程模板
    6.4.1  CS-Monitor編程模板的工程框架
    6.4.2  CS-Monitor編程模板的自動執行流程
    6.4.3  WebSocket伺服器與客戶端的通信
    6.4.4  CS-Monitor編程模板按鍵事件的解析
  6.5  CS-Monitor程序的「照葫蘆畫瓢」
  6.6  本章小結
第7章  通過PC客戶端的數據訪問
  7.1  運行CS-Client及觀察自己的NB-IoT終端實時數據
    7.1.1  直接運行CS-Client編程模板
    7.1.2  觀察NB-IoT終端的實時數據
  7.2  基本理解CS-Client的編程模板
    7.2.1  CS-Client編程模板的結構
    7.2.2  PC客戶端模板執行流程
    7.2.3  主要按鍵事件的實現
  7.3  CS-Client程序的「照葫蘆畫瓢」

  7.4  本章小結
第8章  通過Web網頁的數據訪問
  8.1  運行Web網頁及觀察NB-IoT終端的實時數據
    8.1.1  打開NB-IoT的Web網頁方法
    8.1.2  觀察NB-IoT終端實時數據
  8.2  基本理解NB-IoT的Web網頁模板
    8.2.1  NB-IoT的Web網頁模板的工程結構
    8.2.2  NB-IoT的Web網頁模板功能分析
    8.2.3  通過Web網頁的數據訪問過程
    8.2.4  NB-IoT的Web網頁編程的進一步討論
  8.3  NB-Web網頁的「照葫蘆畫瓢」
  8.4  本章小結
第9章  通過微信小程序的數據訪問
  9.1  運行已發布的NB-IoT微信小程序
    9.1.1  直接運行微信小程序模板
    9.1.2  觀察自己的NB-IoT終端實時數據
  9.2  在開發環境中運行NB-IoT微信小程序
    9.2.1  前期準備
    9.2.2  運行NB-IoT微信小程序
  9.3  基本理解NB-IoT的微信小程序模板
    9.3.1  NB-IoT的微信小程序模板工程結構
    9.3.2  NB-IoT的微信小程序模板開發過程
    9.3.3  NB-IoT的微信小程序的運行分析
  9.4  NB-IoT微信小程序編程的進一步討論
    9.4.1  微信小程序的函數執行流程
    9.4.2  微信小程序的WebSocket連接
    9.4.3  數據的處理與使用
    9.4.4  組件模板
  9.5  「照葫蘆畫瓢」:開發自己的NB-IoT微信小程序
    9.5.1  「照葫蘆畫瓢」:實現新增溫度的添加
    9.5.2  「照葫蘆畫瓢」:動態組件的生成
    9.5.3  「照葫蘆畫瓢」:添加一個頁面功能
    9.5.4  「照葫蘆畫瓢」:導航菜單的創建
  9.6  NB-IoT微信小程序模板的發布
  9.7  本章小結
第10章  通過Android APP的數據訪問
  10.1  查看已發布的NB-IoT的Android APP
    10.1.1  直接運行Android APP模板
    10.1.2  觀察自己的NB-IoT終端實時數據
  10.2  在開發環境中運行NB-IoT的Android APP
    10.2.1  開發環境的安裝
    10.2.2  項目導入並編譯運行
  10.3  基本理解NB-IoT的Android APP模板
    10.3.1  NB-IoT的Android APP開發環境
    10.3.2  NB-IoT的Android APP模板工程結構
    10.3.3  NB-IoT的Android APP模板的執行過程
  10.4  NB-IoT的Android APP編程的更深入討論
    10.4.1  APP函數執行流程
    10.4.2  WebSocket連接的建立
    10.4.3  WebSocket數據處理

  10.5  「照葫蘆畫瓢」:開發自己的NB-IoT的Android APP
    10.5.1  「照葫蘆畫瓢」:實現新增溫度的添加
    10.5.2  「照葫蘆畫瓢」:動態生成控制項
  10.6  本章小結
第11章  通用嵌入式電腦的概念與組成
  11.1  提出GEC概念的緣由
    11.1.1  物聯網終端開發方式存在的問題與解決辦法
    11.1.2  提出GEC概念的時機、GEC的定義與特點
    11.1.3  GEC在NB-IoT應用架構中的位置
  11.2  GEC的硬體實例
    11.2.1  金葫蘆IoT-GEC型號含義
    11.2.2  金葫蘆AHL-A系列硬體組成
    11.2.3  金葫蘆AHL-A系列引腳圖
    11.2.4  金葫蘆AHL-A系列引腳功能表
  11.3  GEC內的BIOS與User程序框架
    11.3.1  GEC內的BIOS與User程序功能劃分
    11.3.2  User程序軟體框架
    11.3.3  GEC中的三類構件
  11.4  本章小結
第12章  GEC常用基礎構件
  12.1  GPIO構件
    12.1.1  GPIO構件的知識要素
    12.1.2  GPIO構件的API
    12.1.3  GPIO構件API的測試方法
  12.2  UART構件
    12.2.1  UART構件的知識要素
    12.2.2  UART構件的API
    12.2.3  UART構件API的測試方法
  12.3  ADC構件
    12.3.1  ADC構件的知識要素
    12.3.2  ADC構件的API
    12.3.3  ADC構件API的測試方法
  12.4  Flash構件
    12.4.1  Flash構件的知識要素
    12.4.2  Flash構件的API
    12.4.3  Flash構件API的測試方法
  12.5  I2C構件
    12.5.1  I2C構件的知識要素
    12.5.2  I2C構件的API
    12.5.3  I2C構件API的測試方法
  12.6  SPI構件
    12.6.1  SPI構件的知識要素
    12.6.2  SPI構件的API
    12.6.3  SPI構件API的測試方法
  12.7  PWM構件
    12.7.1  PWM構件的知識要素
    12.7.2  PWM構件的API
    12.7.3  PWM構件API的測試方法
  12.8  本章小結
第13章  基於GEC的UE軟/硬體設計過程

  13.1  輸入/輸出分析
    13.1.1  輸入/輸出的共性分析
    13.1.2  輸入/輸出的個性分析
  13.2  快速規範的硬體評估
    13.2.1  複製User工程框架
    13.2.2  編程評估各硬體單元
  13.3  硬體原理圖繪製與PCB電路板製作
    13.3.1  構件化硬體原理圖繪製的簡明規則
    13.3.2  PCB布板的簡明規則
  13.4  功能軟體的設計與測試
    13.4.1  功能需求
    13.4.2  GEC硬體需求
    13.4.3  軟體設計
    13.4.4  軟體測試
  13.5  本章小結
第14章  UECom構件與HCICom類解析
  14.1  UECom構件的設計與解析
    14.1.1  UECom構件的基本實現過程
    14.1.2  UECom構件主要函數的執行流程及代碼解析
    14.1.3  UECom構件的應用流程
  14.2  HCICom類的設計與解析
    14.2.1  HCICom類的成員變數
    14.2.2  理解HCICom類的對外方法
    14.2.3  HCICom類的應用流程
  14.3  本章小結
第15章  基於GEC的NB-IoT應用產品開發實例
  15.1  基於NB-IoT的實驗室管家
    15.1.1  LBS的輸入/輸出分析
    15.1.2  LBS的硬體評估
    15.1.3  LBS功能軟體設計與測試
  15.2  基於NB-IoT的多感測器數據採集系統
    15.2.1  TE感測器輸入/輸出分析
    15.2.2  TE感測器的硬體評估
    15.2.3  TE感測器軟體設計與測試
  15.3  不同系統聯合測試及總結
    15.3.1  實驗室管家系統的聯合測試
    15.3.2  多感測器數據採集系統的聯合測試
    15.3.3  軟/硬體協同測試共性總結
  15.4  本章小結
第16章  進一步討論
  16.1  新增部件基本方法
    16.1.1  新增部件的構件製作
    16.1.2  新增部件的測試方法
  16.2  NB-WSN網關
    16.2.1  NB-WSN網關的功能
    16.2.2  NB-WSN網關實例
    16.2.3  基於NB-WSN網關的NB-IoT應用架構
  16.3  通信模組與MCU的更換問題
    16.3.1  通信模組的更換問題
    16.3.2  MCU的更換問題

  16.4  安全問題
    16.4.1  NB-IoT應用產品的安全需求分析
    16.4.2  基於金葫蘆NB-IoT應用架構的加密方法
  16.5  實時操作系統(RTOS)的融入問題
    16.5.1  RTOS的基本作用、選擇與使用場景
    16.5.2  RTOS中與任務相關的基本概念
    16.5.3  RTOS下編程的一般步驟
  16.6  本章小結
附錄A  開發語言概要
附錄B  終端(UE)涉及的文檔
附錄C  人機交互系統(HCI)涉及的文檔
附錄D  HTU21D溫濕度感測器中文技術手冊
附錄E  術語和縮寫
參考文獻

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