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物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術

作者：王宜懷等
出版社：電子工業(yè)出版社出版時間：2019-05-01
開本： 其他 頁數(shù)： 492
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物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術 版權信息

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術 本書特色

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(lián)網(wǎng)（NB-IoT）應用開發(fā)共性技術，目標是降低開發(fā)門檻、節(jié)約開發(fā)成本、縮短開發(fā)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(fā)的“基石”。NB-IoT應用架構由終端（UE）、信息郵局（MPO）、人機交互系統(tǒng)（HCI）三個部分組成。針對UE，本書提出了通用嵌入式計算機（GEC）的概念，在硬件上把MCU硬件*小系統(tǒng)及面向具體應用的共性電路封裝成一個整體，為用戶提供芯片級的可重用的硬件實體；在軟件上，把嵌入式軟件分為BIOS程序與User程序兩部分。針對MPO，本書將其抽象為固定IP地址及端口。針對HCI，本書凝練出云平臺偵聽程序、客戶端程序、Web網(wǎng)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(fā)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(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術 內(nèi)容簡介

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(lián)網(wǎng)（NB-IoT）應用開發(fā)共性技術，目標是降低開發(fā)門檻、節(jié)約開發(fā)成本、縮短開發(fā)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(fā)的“基石”。NB-IoT應用架構由終端（UE）、信息郵局（MPO）、人機交互系統(tǒng)（HCI）三個部分組成。針對UE，本書提出了通用嵌入式計算機（GEC）的概念，在硬件上把MCU硬件很小系統(tǒng)及面向具體應用的共性電路封裝成一個整體，為用戶提供芯片級的可重用的硬件實體；在軟件上，把嵌入式軟件分為BIOS程序與User程序兩部分。針對MPO，本書將其抽象為固定IP地址及端口。針對HCI，本書凝練出云平臺偵聽程序、客戶端程序、Web網(wǎng)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(fā)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(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術 目錄

第1章 概述 1
1.1 窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT簡介 2
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)連接的分類 2
1.1.2 NB-IoT的起源及簡明發(fā)展歷程 3
1.1.3 NB-IoT技術特點及其與其他LPWAN技術比較 4
1.1.4 為什么NB-IoT會流行 6
1.2 降低NB-IoT應用開發(fā)技術門檻的基本思路 8
1.2.1 NB-IoT應用開發(fā)所面臨的難題 8
1.2.2 解決NB-IoT應用開發(fā)所面臨難題的基本思路 9
1.3 本書主要內(nèi)容 9
第2章 NB-IoT應用架構的基本要素 13
2.1 建立NB-IoT應用架構的基本原則 13
2.2 UE、MPO與HCI的基本定義 13
2.2.1 NB-IoT終端（UE） 14
2.2.2 NB-IoT信息郵局（MPO） 14
2.2.3 NB-IoT人機交互系統(tǒng)（HCI） 15
2.3 NB-IoT通信過程與應用開發(fā)相關的基本概念 15
2.3.1 與終端UE相關的基本概念 15
2.3.2 與信息郵局（MPO）相關的基本概念 17
2.3.3 與人機交互系統(tǒng)（HCI）相關的基本概念 19
2.4 對NB-IoT通信過程的簡明理解 20
2.5 本章小結 21
第3章 NB-IoT通信快速測試方法 22
3.1 無須終端（UE）硬件情況下測試NB-IoT通信 22
3.2 初步理解整個通信過程 25
3.3 金葫蘆IoT-GEC開發(fā)套件基本描述 27
3.3.1 金葫蘆IoT-GEC開發(fā)套件設計思想 27
3.3.2 金葫蘆IoT開發(fā)套件硬件組成 28
3.3.3 金葫蘆IoT-GEC開發(fā)套件的文檔與軟件模板 29
3.4 利用金葫蘆IoT-GEC開發(fā)套件理解NB-IoT通信過程 30
3.4.1 金葫蘆IoT-GEC開發(fā)套件的硬件系統(tǒng)快速測試方法 30
3.4.2 終端（UE）與人機交互系統(tǒng)（HCI）通信快速測試方法 31
3.5 下載與測試終端用戶程序 32
3.5.1 用戶程序更新軟件AHL-UserPrgUpdate 32
3.5.2 下載過程中常見的錯誤及解決方法 35
3.6 本章小結 37
第4章 理解NB-IoT的通信過程 38
4.1 理解終端用戶程序的執(zhí)行過程 38
4.1.1 開發(fā)終端用戶程序使用的集成開發(fā)環(huán)境 38
4.1.2 終端（UE）中BIOS程序主要功能 39
4.1.3 終端（UE）的用戶程序工程結構 40
4.1.4 User_GEC_Basic主流程及中斷處理程序 42
4.2 初步理解UE與MPO的構件UECom 46
4.2.1 UECom構件的設計要點 46
4.2.2 UECom構件的頭文件 47
4.2.3 UECom構件的使用方法 53
4.3 理解用戶服務器偵聽程序US-Monitor的執(zhí)行過程 55
4.3.1 US-Monitor工程框架 55
4.3.2 US-Monitor的執(zhí)行過程 56
4.4 初步理解HCI與MPO的通信接口類HCICom 58
4.4.1 HCICom類的設計要點 58
4.4.2 HCICom類的屬性、方法和事件 60
4.4.3 HCICom類的使用方法 62
4.5 理解數(shù)據(jù)入庫過程 63
4.5.1 查看數(shù)據(jù)庫與表的簡單方法 63
4.5.2 各數(shù)據(jù)表的用途 64
4.5.3 操作數(shù)據(jù)庫的基本編程方法 66
4.6 本章小結 67
第5章 基于云轉發(fā)服務的“照葫蘆畫瓢”樣例 68
5.1 功能需求：增加熱敏傳感器 68
5.2 “照葫蘆畫瓢”：終端用戶程序的更改 70
5.2.1 終端用戶程序“畫瓢處”的查找、確認 70
5.2.2 終端用戶程序內(nèi)容修改 71
5.3 “照葫蘆畫瓢”：US-Monitor的更改 73
5.3.1 US-Monitor程序“畫瓢處”的查找、確認 73
5.3.2 US-Monitor程序內(nèi)容的修改 74
5.4 聯(lián)合測試及自我練習 76
5.4.1 聯(lián)合測試 76
5.4.2 自我練習 77
5.5 本章小結 77
第6章 云服務器偵聽程序CS-Monitor 78
6.1 云服務器偵聽程序CS-Monitor涉及的技術基礎 78
6.1.1 云服務器偵聽程序CS-Monitor的概念 78
6.1.2 WebSocket協(xié)議概述 79
6.1.3 JSON格式 80
6.2 開發(fā)CS-Monitor程序的基本條件 80
6.2.1 申請與登錄遠程云服務器 80
6.2.2 在云服務器CS上安裝必要的軟件 82
6.3 運行CS-Monitor編程模板 83
6.3.1 確認網(wǎng)絡端口是否已對外開放 83
6.3.2 復制CS-Monitor工程與數(shù)據(jù)庫 84
6.3.3 修改AHL.xml文件中有關連接配置 85
6.3.4 修改UE程序的發(fā)送地址 85
6.3.5 運行CS-Monitor程序 86
6.4 基本理解CS-Monitor編程模板 88
6.4.1 CS-Monitor編程模板的工程框架 89
6.4.2 CS-Monitor編程模板的自動執(zhí)行流程 91
6.4.3 WebSocket服務器與客戶端的通信 101
6.4.4 CS-Monitor編程模板按鍵事件的解析 107
6.5 CS-Monitor程序的“照葫蘆畫瓢” 109
6.6 本章小結 110
第7章 通過PC客戶端的數(shù)據(jù)訪問 111
7.1 運行CS-Client及觀察自己的NB-IoT終端實時數(shù)據(jù) 111
7.1.1 直接運行CS-Client編程模板 111
7.1.2 觀察NB-IoT終端的實時數(shù)據(jù) 114
7.2 基本理解CS-Client的編程模板 115
7.2.1 CS-Client編程模板的結構 115
7.2.2 PC客戶端模板執(zhí)行流程 116
7.2.3 主要按鍵事件的實現(xiàn) 122
7.3 CS-Client程序的“照葫蘆畫瓢” 125
7.4 本章小結 126


第8章　通過Web網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)訪問 128
8.1 運行Web網(wǎng)頁及觀察NB-IoT終端的實時數(shù)據(jù) 128
8.1.1 打開NB-IoT的Web網(wǎng)頁方法 128
8.1.2 觀察NB-IoT終端實時數(shù)據(jù) 129
8.2 基本理解NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板 130
8.2.1 NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板的工程結構 130
8.2.2 NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板功能分析 131
8.2.3 通過Web網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)訪問過程 132
8.2.4 NB-IoT的Web網(wǎng)頁編程的進一步討論 140
8.3 NB-Web網(wǎng)頁的“照葫蘆畫瓢” 142
8.4 本章小結 144
第9章　通過微信小程序的數(shù)據(jù)訪問 145
9.1 運行已發(fā)布的NB-IoT微信小程序 145
9.1.1 直接運行微信小程序模板 145
9.1.2 觀察自己的NB-IoT終端實時數(shù)據(jù) 146
9.2 在開發(fā)環(huán)境中運行NB-IoT微信小程序 147
9.2.1 前期準備 147
9.2.2 運行NB-IoT微信小程序 148
9.3 基本理解NB-IoT的微信小程序模板 151
9.3.1 NB-IoT的微信小程序模板工程結構 151
9.3.2 NB-IoT的微信小程序模板開發(fā)過程 153
9.3.3 NB-IoT的微信小程序的運行分析 156
9.4 NB-IoT微信小程序編程的進一步討論 158
9.4.1 微信小程序的函數(shù)執(zhí)行流程 158
9.4.2 微信小程序的WebSocket連接 160
9.4.3 數(shù)據(jù)的處理與使用 162
9.4.4 組件模板 166
9.5 “照葫蘆畫瓢”：開發(fā)自己的NB-IoT微信小程序 167
9.5.1 “照葫蘆畫瓢”：實現(xiàn)新增溫度的添加 168
9.5.2 “照葫蘆畫瓢”：動態(tài)組件的生成 170
9.5.3 “照葫蘆畫瓢”：添加一個頁面功能 170
9.5.4 “照葫蘆畫瓢”：導航菜單的創(chuàng)建 171
9.6 NB-IoT微信小程序模板的發(fā)布 171
9.7 本章小結 172
第10章　通過Android APP的數(shù)據(jù)訪問 173
10.1 查看已發(fā)布的NB-IoT的Android APP 173
10.1.1 直接運行Android APP模板 173
10.1.2 觀察自己的NB-IoT終端實時數(shù)據(jù) 174
10.2 在開發(fā)環(huán)境中運行NB-IoT的Android APP 175
10.2.1 開發(fā)環(huán)境的安裝 175
10.2.2 項目導入并編譯運行 175
10.3 基本理解NB-IoT的Android APP模板 177
10.3.1 NB-IoT的Android APP開發(fā)環(huán)境 177
10.3.2 NB-IoT的Android APP模板工程結構 178
10.3.3 NB-IoT的Android APP模板的執(zhí)行過程 180
10.4 NB-IoT的Android APP編程的更深入討論 185
10.4.1 APP函數(shù)執(zhí)行流程 185
10.4.2 WebSocket連接的建立 185
10.4.3 WebSocket數(shù)據(jù)處理 187
10.5 “照葫蘆畫瓢”：開發(fā)自己的NB-IoT的Android APP 189
10.5.1 “照葫蘆畫瓢”：實現(xiàn)新增溫度的添加 190
10.5.2 “照葫蘆畫瓢”：動態(tài)生成控件 191
10.6 本章小結 193
第11章 通用嵌入式計算機的概念與組成 194
11.1 提出GEC概念的緣由 194
11.1.1 物聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)方式存在的問題與解決辦法 194
11.1.2 提出GEC概念的時機、GEC的定義與特點 195
11.1.3 GEC在NB-IoT應用架構中的位置 197
11.2 GEC的硬件實例 198
11.2.1 金葫蘆IoT-GEC型號含義 198
11.2.2 金葫蘆AHL-A系列硬件組成 199
11.2.3 金葫蘆AHL-A系列引腳圖 202
11.2.4 金葫蘆AHL-A系列引腳功能表 203
11.3 GEC內(nèi)的BIOS與User程序框架 205
11.3.1 GEC內(nèi)的BIOS與User程序功能劃分 205
11.3.2 User程序軟件框架 207
11.3.3 GEC中的三類構件 209
11.4 本章小結 210
第12章 GEC常用基礎構件 211
12.1 GPIO構件 211
12.1.1 GPIO構件的知識要素 211
12.1.2 GPIO構件的API 213
12.1.3 GPIO構件API的測試方法 215
12.2 UART構件 221
12.2.1 UART構件的知識要素 221
12.2.2 UART構件的API 223
12.2.3 UART構件API的測試方法 225
12.3 ADC構件 227
12.3.1 ADC構件的知識要素 227
12.3.2 ADC構件的API 229
12.3.3 ADC構件API的測試方法 229
12.4 Flash構件 231
12.4.1 Flash構件的知識要素 231
12.4.2 Flash構件的API 232
12.4.3 Flash構件API的測試方法 234
12.5 I2C構件 235
12.5.1 I2C構件的知識要素 235
12.5.2 I2C構件的API 240
12.5.3 I2C構件API的測試方法 242
12.6 SPI構件 244
12.6.1 SPI構件的知識要素 244
12.6.2 SPI構件的API 247
12.6.3 SPI構件API的測試方法 249
12.7 PWM構件 250
12.7.1 PWM構件的知識要素 251
12.7.2 PWM構件的API 253
12.7.3 PWM構件API的測試方法 254
12.8 本章小結 255
第13章 基于GEC的UE軟/硬件設計過程 256
13.1 輸入/輸出分析 256
13.1.1 輸入/輸出的共性分析 256
13.1.2 輸入/輸出的個性分析 257
13.2 快速規(guī)范的硬件評估 258
13.2.1 復制User工程框架 258
13.2.2 編程評估各硬件單元 259
13.3 硬件原理圖繪制與PCB電路板制作 270
13.3.1 構件化硬件原理圖繪制的簡明規(guī)則 270
13.3.2 PCB布板的簡明規(guī)則 274
13.4 功能軟件的設計與測試 277
13.4.1 功能需求 277
13.4.2 GEC硬件需求 277
13.4.3 軟件設計 277
13.4.4 軟件測試 280
13.5 本章小結 281
第14章 UECom構件1
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物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)與應用叢書窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT應用開發(fā)共性技術 作者簡介

王宜懷，男，1962年2月生，博士，教授、博士生導師、網(wǎng)絡工程系主任；蘇州大學嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)研究所所長；蘇州市政協(xié)常委、中國農(nóng)工民主黨蘇州市委常委；江蘇省計算機學會嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會主任、中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會理事。主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與智能控制技術。

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