NB-IoT实战指南 [Practical Study for Narrow Band Internet of Things] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史治国，潘骏，陈积明 著

图书标签:

• NB-IoT
• 物联网
• 无线通信
• 低功耗广域网
• LPWAN
• 嵌入式系统
• 通信协议
• 实践指南
• 开发
• 应用案例

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030573292

版次：1

商品编码：12379570

包装：平装

丛书名： 物联网工程专业系列教材

外文名称：Practical Study for Narrow Band Internet of Things

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：166

字数

内容简介

　　随着基于蜂窝网络的NB-IoT的兴起，越来越多的技术人员对如何基于NB-IoT开发一个完整的物联网应用系统的需求非常迫切。
　　《NB-IoT实战指南》在系统地介绍NB-IoT关键技术、网络体系与应用架构、应用系统组件以及终端硬件设计的基础上，给出了一个NB-IoT系统设计从终端到平台的每个部分完整的实践与操作步骤，对用户迅速掌握物联网应用项目的开发是大有帮助的。
　　为了提高学习效率和效果，《NB-IoT实战指南》为所有实战提供了完整的操作步骤及源文件代码。
　　《NB-IoT实战指南》可作为物联网应用开发者以及高校物联网相关课程的教材和参考书。

作者简介

　　史治国，浙江大学信息与电子工程学院教授、博士生导师.IEEENetwork编委，IETCommunications编委，浙江省杰出青年基金获得者，浙江省151人才工程培养人员，有多年的物联网理论研究与实际开发经验。曾获教育部科技进步一等奖，浙江省科学技术二等奖。
　　
　　潘骏，浙江大学微电子学与固体电子学硕士、复旦大学工商管理硕士，现任国际商业机器（中国）有限公司华东区创新业务服务经理，在云计算、物联网、大数据处理技术和应用方向等方面有丰富的项目经验和实践。
　　
　　陈积明，教育部长江学者特聘教授，浙江大学学术委员会委员，浙江大学工业控制技术国家重点实验室副主任。曾获国家科技进步二等奖、教育部自然科学一等奖、教育部科技进步一等奖、教育部霍英东青年教师奖、IEEE通信学会亚太区杰出青年研究学者奖等。主要研究领域为物联网、传感网、网络控制、控制系统安全等。

内页插图

目录

第1章 NB-IoT概述
1．1 物联网演进
1．2 主要物联网通信技术
1．3 LPWAN与NB-IoT
1．4 NB-IoT技术概要
1．5 NB-IoT发展历程
1．6 NB-IoT应用场景
1．6．1 智慧城市
1．6．2 智慧工厂
1．6．3 智慧农业
本章小结
参考文献

第2章 NB-IoT关键技术
2．1 NB-IoT技术概述
2．2 广覆盖技术
2．3 大连接技术
2．4 低功耗技术
2．5 低成本技术
2．6 后续演进
本章小结
参考文献

第3章 NB-IoT的网络体系与应用架构
3．1 NB-IoT端到端应用框架
3．2 NB-IoT网络体系概览
3．3 无线接入网
3．4 核心网
3．5 IoT平台
3．6 数据传输协议
3．7 NB-IoT终端入网流程
本章小结
参考文献

第4章 NB-IoT应用系统组件
4．1 NB-IoT芯片
4．2 NB-IoT模组
4．2．1 移远通信
4．2．2 中移物联
4．2．3 中兴物联
4．2．4 新华三
4．2．5 利尔达
4．3 物联网嵌入式操作系统
4．3．1 华为LiteOS
4．3．2 AliOS
4．4 主流IoT平台
4．4．1 中移物联OneNET平台
4．4．2 华为OceanConnect IoT平台
4．4．3 阿里云物联网套件
4．5 物联网SIM卡
本章小结
参考文献

第5章 NB-IoT实战工具包
5．1 工具包概述
5．2 主板介绍
5．3 配套子板介绍
5．3．1 无线子板
5．3．2 其他外设子板
5．4 工具包硬件设计说明
5．4．1 电源部分
5．4．2 USB电平转换电路
5．4．3 485收发部分
5．4．4 其他需要注意的电路部分
5．5 工具包使用说明
5．5．1 通用用法
5．5．2 高阶用法
本章小结
参考文献

第6章 NB-oT终端实战手册
实战6．1 实战准备
实战6．2 跑马灯练习
实战6．3 串口通信练习
实战6．4 AT指令NB-IoT连网练习
实战6．5 LiteOS嵌入式操作系统迁移练习
本章小结
参考文献

第7章 NB-IoT平台及应用实战手册
实战7．1 华为IoT平台设备接入练习
实战7．2 OneNET平台注册和登录练习
实战7．3 物联网平台数据传输练习
实战7．4 物联网应用平台端开发练习
实战7．5 物联网应用移动端开发练习
本章小结
参考文献

前言/序言

　　20世纪90年代，“物联网”的概念被提出。顾名思义，物联网就是把所有物品通过网络连接起来，实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点的智能化识别、信息交换与管理。近年来，在云计算、大数据、人工智能等创新科技日益成熟的背景下，物联网又重新被深度关注。据测算，全球PC互联网时代的联网设备仅为十亿量级，移动互联网时代的联网设备有数十亿量级，而物联网时代的联网设备将达到1000亿的量级。麦肯锡预测，到2025年，物联网在全球产生的潜在经济影响将介于3.9万亿～11.1万亿美元。
　　在物联网爆炸式发展的过程中，目前的主要物联通信技术可能会成为一个制约因素。从通信技术与应用角度看，目前对于近距离的连接有蓝牙、NFC等，中等距离连接技术主要采用Zigbee，长距离广域连接技术主要靠2G、3G和4Go然而，对于物联网中的低功耗一跳式广域连接这一类占据了半壁江山的应用，新的低功耗广域物联技术已成为人们的迫切期待。在这一背景下，NB-IoT（窄带物联网）应运而生。由于有着广覆盖、低功耗、大连接、低成本等突出优势，从2015年9月NB-IoT工作组成立起，短短两年多时间，NB-IoT从芯片到模组、从平台到示范应用已经全面铺开。
　　为响应和贯彻工业和信息化部关于全面推进NB-IoT建设发展的精神，更好地促进NB-IoT产业发展，满足NB-IoT研究人员、工程研发人员以及高等院校师生对NB-IoT技术的理解，并能够以最快捷的速度进行NB-IoT的实战，缩短产品开发周期，我们编写了本书。本书最大的特点在于，书中提供了使用NB-IoT进行开发的从硬件设计、嵌入式设计到平台设计的全方面详细阐述，根据本书第6章和第7章具体的操作步骤，读者可完成一个完整的NB-IoT从硬件到软件到系统的实战，这对于读者掌握NB-IoT技术进行产品的开发是大有裨益的。

探索未来互联：NB-IoT 无线通信技术深度解析与应用前景 一、引言 在万物互联的时代浪潮下，低功耗广域网（LPWAN）技术扮演着至关重要的角色，而其中一颗冉冉升起的新星便是窄带物联网（NB-IoT）。NB-IoT以其独特的优势，如极低的功耗、广覆盖、大连接以及低成本等，为海量设备的接入和智能化应用提供了坚实的基础。本书并非旨在提供一本操作手册或技术教程，而是希望从更宏观、更深入的视角，带领读者探寻NB-IoT技术的核心原理，剖析其在不同领域的潜在价值，并展望其未来发展趋势，为理解和把握这一前沿技术提供一个全新的思考维度。我们将聚焦于NB-IoT的底层逻辑、技术演进、产业生态以及它所驱动的社会变革，力求呈现一个立体、全面的技术图景。 二、NB-IoT 技术精髓：穿透迷雾，直抵核心 NB-IoT之所以能够成为LPWAN技术中的佼佼者，并非偶然，而是源于其精心设计的技术架构和对行业痛点的深刻洞察。本书将致力于剥离表面化的应用，深入剖析NB-IoT的核心技术要素，让读者能够真正理解其“强大”的根源。 1. 通信协议栈的艺术： 从物理层到应用层，NB-IoT的通信协议栈是如何协同工作，实现高效、可靠的通信？我们将详细解析其在数据传输、信号调制、纠错编码等方面的独特设计。例如，物理层如何通过窄带传输和高增益天线设计实现超乎寻常的好覆盖？数据链路层又是如何通过精简的控制信令和高效的信道接入机制来支持海量连接？我们将重点关注其与传统蜂窝通信在协议栈设计上的差异，以及这些差异如何赋予NB-IoT独特的优势。 2. 低功耗的秘密武器： NB-IoT的“低功耗”绝非空谈，其背后的技术实现才是关键。本书将深入探讨其休眠机制、扩展不连续接收（eDRX）和通信预约（PSM）等关键技术。我们将解析这些技术如何在保证通信可靠性的前提下，最大限度地延长终端设备的电池续航能力。例如，eDRX如何允许设备在特定周期内进入深度睡眠，只在必要时唤醒，从而大幅减少能量消耗？PSM又是如何让设备在不需要通信时完全脱离网络，实现近乎零的待机功耗？我们将通过详细的技术原理阐述，揭示NB-IoT如何突破功耗瓶颈，为电池供电的物联网设备提供长效动力。 3. 广覆盖的基石： NB-IoT在室内、地下室等信号不佳区域的卓越表现，是其得以广泛应用的重要原因。本书将剖析其实现广覆盖的关键技术，包括窄带传输、高增益天线设计、信号处理算法以及与现有蜂窝网络的协同。我们将深入分析NB-IoT如何利用更窄的带宽来提高信号的穿透能力，并结合MIMO、波束赋形等技术，进一步优化信号质量，最终实现“万物皆可联”的愿景。 4. 大连接的支撑： NB-IoT能够支持每平方公里百万级别的设备连接，这对于构建海量物联网场景至关重要。本书将探讨其网络架构设计、资源分配机制以及信道复用技术。我们将解析NB-IoT如何通过精简的信令、高效的资源调度以及多址接入技术，在有限的网络资源下承载庞大的设备数量，为大规模物联网部署奠定基础。 三、NB-IoT 应用场景的想象空间：连接生活，重塑产业 NB-IoT的意义不仅仅在于一项通信技术，更在于它所赋能的无限应用场景，以及由此带来的深刻产业变革。本书将跳出技术本身，去探索NB-IoT如何在真实世界中绽放光彩，为我们的生活和工作带来更多可能。 1. 智慧城市：城市大脑的神经末梢： NB-IoT的低功耗、广覆盖特性使其成为构建智慧城市的理想选择。本书将深入探讨NB-IoT在智能抄表（水、电、气）、智能路灯、智能停车、环境监测（空气质量、噪声）、垃圾桶满溢检测等领域的应用。我们将分析NB-IoT如何通过连接这些分散的城市基础设施，实现数据的实时采集和智能化管理，提升城市运营效率，优化居民生活体验。例如，通过NB-IoT智能水表，我们不仅可以实现远程抄表，更能实时监测用水异常，有效防止漏损。 2. 智慧农业：科技赋能丰收： 在广袤的农田里，NB-IoT同样大有可为。本书将聚焦NB-IoT在土壤墒情监测、气象数据采集、病虫害预警、智能灌溉、牲畜追踪等方面的应用。我们将分析NB-IoT如何帮助农民实现精准农业，提高作物产量，降低资源消耗，并推动农业的可持续发展。例如，通过部署NB-IoT土壤传感器，农民可以实时了解土壤湿度和养分情况，从而进行科学的灌溉和施肥，避免水资源和化肥的浪费。 3. 智慧工业：生产效率的飞跃： NB-IoT在工业领域的应用，将为制造业的智能化转型注入新的活力。本书将探讨NB-IoT在设备状态监测、资产追踪、智能仓储、能耗管理、预测性维护等方面的价值。我们将分析NB-IoT如何帮助企业实现生产过程的精细化管理，提高生产效率，降低运营成本，并提升产品质量。例如，在工厂车间，NB-IoT可以连接各种传感器，实时监测设备的运行状态，及时发现潜在故障，从而进行预防性维护，避免因设备停机造成的巨大损失。 4. 智慧家居：舒适生活的触手可及： NB-IoT的低功耗和易部署特性，也为智能家居的普及提供了便利。本书将展望NB-IoT在智能门锁、智能家电、环境传感器、健康监测设备等方面的应用。我们将分析NB-IoT如何让家庭设备互联互通，为用户带来更安全、更舒适、更便捷的生活体验。例如，NB-IoT智能门锁可以实现远程开锁、临时授权，并实时记录进出信息，大大提升居家安全。 5. 其他新兴领域： 除了上述领域，NB-IoT的应用前景还远不止于此。本书将简要探讨其在智慧物流、环境监测、公共安全等其他新兴领域的潜力，鼓励读者发散思维，探索更多创新应用。 四、NB-IoT 产业生态与发展趋势：共绘互联未来 NB-IoT的健康发展离不开一个成熟、开放的产业生态。本书将深入剖析NB-IoT的产业链条，并展望其未来的发展方向。 1. 从芯片到模组： 深入解析NB-IoT芯片和模组的设计、制造以及关键技术。我们将探讨不同厂商在芯片技术上的竞争与合作，以及模组厂商如何为不同应用场景提供定制化解决方案。 2. 运营商的角色与价值： 分析电信运营商在NB-IoT网络建设、运营和商业模式创新中的核心作用。我们将探讨运营商如何通过提供优质的网络服务，支持NB-IoT应用的广泛部署。 3. 平台与解决方案提供商： 剖析NB-IoT物联网平台在数据采集、管理、分析以及应用开发中的重要性。我们将介绍各类平台如何为开发者提供便捷的工具和服务，加速NB-IoT应用的落地。 4. 标准与法规的演进： 探讨NB-IoT相关标准（如3GPP标准）的更新和演进，以及相关法规和政策对NB-IoT产业发展的影响。 5. 未来展望： 展望NB-IoT在5G时代的融合发展，以及与其他LPWAN技术的协同。我们将探讨NB-IoT如何与5G网络协同，满足更复杂的物联网应用需求，并与其他LPWAN技术形成优势互补，共同构建更加完善的物联网生态。例如，NB-IoT与5G的结合，可以实现更低延迟、更高带宽的物联网连接，为自动驾驶、远程医疗等对时延和带宽要求极高的应用场景提供可能。 五、结语 NB-IoT作为一项革命性的无线通信技术，其影响力正日益显现。本书旨在为读者提供一个深入理解NB-IoT技术精髓、洞察其应用潜力和把握其发展趋势的平台。通过对NB-IoT底层原理的细致解读，对应用场景的广泛探索，以及对产业生态的全面分析，我们希望能激发读者对万物互联未来的更多思考和创新。 NB-IoT并非终点，而是连接更广阔物联网世界的起点，一个更加智能、高效、便捷的未来正等待我们共同书写。

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这本书的装帧质感出乎意料的好，纸张的触感细腻，印刷清晰，拿在手里沉甸甸的，非常有分量感。我之所以选择这本书，主要是因为我对NB-IoT在工业领域的应用前景非常看好。想象一下，那些在偏远地区、条件恶劣的工厂里，通过NB-IoT技术实现设备的远程监控和故障预警，这将大大提升生产效率，降低运营成本。我一直想深入了解NB-IoT的功耗管理技术，因为在很多工业场景下，设备的续航能力至关重要。 我也对NB-IoT的数据安全和隐私保护方面的内容很感兴趣，毕竟工业数据的敏感性不言而喻。我希望书中能够提供一些关于如何设计安全可靠的NB-IoT解决方案的指导，包括加密算法、身份认证等方面的知识。这本书的“实战”二字，让我对它寄予厚望，期待它能为我打开一扇通往NB-IoT工业应用的大门，让我能够更好地理解其技术细节，并将其应用于我目前正在进行的某个项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很有科技感，深邃的蓝色搭配简洁的银色字体，一下子就吸引了我。我一直对物联网技术很感兴趣，尤其是NB-IoT这种专为低功耗广域网设计的技术，感觉它有着巨大的应用潜力。在翻阅这本书之前，我脑海里已经勾勒出不少关于智能家居、智慧城市、工业物联网等方面的应用场景，也想象着书中会详细介绍如何从零开始搭建一个NB-IoT模块，如何进行嵌入式开发，甚至是如何部署和管理一个大规模的网络。 我尤其期待书中能够深入探讨NB-IoT的通信协议栈，比如如何理解其低功耗的实现机制，如何在复杂的电磁环境下保证信号的稳定传输。我还希望能看到一些实际的案例分析，例如某个行业如何成功应用NB-IoT解决了实际问题，从中学习到宝贵的经验。当然，如果能有一些代码示例，能够让我亲手实践一下，那就更完美了。这本书的书名“实战指南”给了我很大的信心，我相信它会是一本能够指导我将理论知识转化为实际操作的宝贵资源，让我能够更深入地理解NB-IoT技术，并将其应用于我感兴趣的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁而大气，一看就给人一种专业、严谨的感觉。我之所以选择这本书，是因为我对NB-IoT在智能穿戴设备领域的应用非常感兴趣。想象一下，像智能手表、健康监测手环等设备，如果能通过NB-IoT实现低功耗、广覆盖的数据上传，那么用户就能随时随地了解自己的健康状况，并且无需频繁充电。 我尤其关注书中关于NB-IoT模块的功耗优化技术，以及如何设计更小巧、更便携的穿戴设备。我也对NB-IoT在数据传输的实时性和可靠性方面的内容很感兴趣，毕竟健康数据一旦延误或丢失，可能会产生严重后果。这本书的“实战指南”定位，让我相信它能够提供非常具体、实用的指导，帮助我理解NB-IoT技术在智能穿戴设备领域的应用挑战和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸张质量不错，翻阅起来手感很好，内容看起来也很清晰。我选择这本书，主要还是被NB-IoT在智能家居领域的应用所吸引。设想一下，家里的每一个电器，从灯泡、空调到冰箱、门锁，都可以通过NB-IoT连接起来，实现远程控制和智能化管理，这无疑能极大地提升生活品质。 我非常期待书中能够详细介绍NB-IoT模块如何集成到各种智能家居设备中，以及如何构建一个稳定、高效的智能家居网络。我也对NB-IoT在数据安全和隐私保护方面的内容很感兴趣，毕竟家庭成员的个人信息安全不容忽视。这本书的“实战指南”的定位，让我对它充满了期待，希望它能为我打开一扇通往智能家居世界的大门，让我能够更深入地了解NB-IoT技术，并将其应用于我的家庭改造计划中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计非常人性化，字体大小适中，段落清晰，即使长时间阅读也不会感到疲劳。我之所以对NB-IoT技术产生浓厚的兴趣，主要是因为在智慧农业方面，它有着巨大的潜力。想象一下，通过NB-IoT传感器实时监测土壤湿度、温度、光照等环境参数，并根据数据自动调控灌溉系统，这不仅能节约水资源，还能提高农作物产量和质量。 我非常期待书中能够详细介绍NB-IoT在智慧农业中的具体应用案例，例如如何部署传感器网络，如何采集和分析数据，以及如何实现自动化控制。我还希望能看到一些关于NB-IoT传感器选型、功耗优化、数据传输策略等方面的实用建议，这些都将是我在实际操作中非常宝贵的经验。这本书的“实战指南”定位，让我相信它能够提供切实可行的技术指导，帮助我将NB-IoT技术应用于我的智慧农业项目。