目录

  • 1 课程简介
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 课程标准
    • 1.3 职业证书对接
    • 1.4 课程分工
  • 2 数据采集
    • 2.1 数据采集之数字量传感数据采集
    • 2.2 数据采集之模拟量传感数据采集
    • 2.3 数据采集之模拟量转换为数字量
    • 2.4 数据采集之开关量传感数据采集
  • 3 STM32微控制器基本外设应用开发
    • 3.1 STM32基础知识
    • 3.2 任务1 开发环境搭建和工程建立
    • 3.3 任务2 LED流水灯应用开发
    • 3.4 任务3 按键控制LED灯亮灭
    • 3.5 任务4 串行通信控制LED流水灯应用开发
    • 3.6 任务5 电池电量检测应用开发
  • 4 RS-485总线通信应用
    • 4.1 RS-485基本知识
    • 4.2 RS-485通信协议及网关通信协议
    • 4.3 Modbus通信协议
    • 4.4 任务1 案例分析及工程代码编写
    • 4.5 任务2 系统搭建及云平台项目创建
  • 5 CAN总线通信应用
    • 5.1 CAN总线基本知识
    • 5.2 CAN通信帧
    • 5.3 CAN控制器和收发器
    • 5.4 任务1 案例分析及工程代码编写
    • 5.5 任务2 系统搭建及云平台项目创建
    • 5.6 任务3 CAN通信数据抓包与解析
  • 6 BasicRF的无线通信应用
    • 6.1 BasicRF基础知识
    • 6.2 任务1创建工程项目
    • 6.3 任务2 温湿度节点数据采集
    • 6.4 任务3 火焰节点数据采集
    • 6.5 任务4 传感器节点组网
    • 6.6 任务5 传感数据汇聚
  • 7 WiFi数据通信
    • 7.1 WI-FI基础知识
    • 7.2 使用AT指令配置WI-FI工作模式
    • 7.3 WI-FI接入云平台
  • 8 NB-IoT联网通信
    • 8.1 NB-IoT技术简介
    • 8.2 利尔达NB-IoT模组介绍
    • 8.3 任务1 “智慧路灯”AT指令代码编写
    • 8.4 任务2.烧写智能路灯
    • 8.5 任务3NB-IoT接入云平台
  • 9 LoRa 通信技术
    • 9.1 基础知识
    • 9.2 项目分析与LoRa驱动移植
    • 9.3 任务2 LoRa温湿度传感器节点应用程序开发
    • 9.4 任务3 LoRa光照传感器节点数据采集
    • 9.5 任务4 LoRa网关节点汇聚传感器数据
    • 9.6 讨论
利尔达NB-IoT模组介绍
  • 1 1  知识...
  • 2 2  PPT
  • 3 3  学习...
  • 4 4  讨论
  • 5 5  扩展...
  • 6 十四个坚持

一、 利尔达NB-IoT模组

利尔达NB-IoT模组(NB86-G)是一款基于海思半导体Boudica Hi2115芯片开发的模组。

利尔达NB-IoT模组包括NB86-G系列模块主要特性、NB86-G模块引脚描述、NB86-G模块工作模式及相关技术三部分。

二、 NB86-G系列模块主要特性

NB86-G系列模块为全球领先的NB-IoT无线通信模块,符合3GPP标准,支持 Band1、Band3、Band5、 Band8、Band20、Band28 等频段,具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点。NB86系列模组的实物如图 7-8所示。

nb86系列模组


7-8NB86系列模组


NB86-G系列模块的这些特点来自于它本身的性能参数:

模块封装: LCC and Stamp hole package

超小模块尺寸: 20mm×16mm×2.2mm(L×W×H),重量 1.3g

超低功耗:≤3uA

工作电压:VBAT 3.1V~4.2V(Tye:3.6V); VDD_IO(Tye:3.0V)

发射功率:23dBm±2dB(Max),最大链路预算较GPRS或LTE下提升20dB,最大耦合损耗MCL为164dBm

提供2路UART接口、1路SIM/USIM卡通信接口、1个复位引脚、1路ADC接口、1个天线接口(特性阻抗50Ω)

支持3GPP Rel.13/14 NB-IoT无线电通信接口和协议

内嵌Ipv4、UDP、CoAP、LwM2M等网络协议栈

所有器件符合EU RoHS标准

三、 NB86-G模块引脚描述

NB-IoT模块共有42个SMT焊盘引脚,引脚图如下图 7-9所示 。

引脚图


7-9NB86-G模块引脚图


其中电源与复位引脚如图 7-10所示。

电源与复位引脚


7-10电源与复位引脚图


串口(UART)接口引脚如图 7-11所示。

串口(UART)接口引脚


7-11串口(UART)接口引脚图


信号接口引脚如图 7-12所示。

信号接口引脚


7-12信号接口引脚图


网络状态引脚如图 7-13所示。

网络状态引脚


7-13网络状态引脚图


接口引脚如图 7-14所示。

接口引脚


7-14接口引脚图


一、 NB86-G模块工作模式及相关技术

(一) 模块工作时默认工作模式

(1)连接态(Connected):此状态下可以发送和接收数据,模块注册入网后即处于该状态。模块无数据交互超过一段时间,不活动定时器计数时间到后都会进入Idle模式。时间由核心网确定的,范围为1-3600s。

(2)空闲态(Idle):此状态下可接收下行数据,无数据交互超过一段时间会进入PSM模式。时间由核心网配置,由激活定时器(Active timer)T3324来控制,范围为0-11160s。

(3)节能模式(PSM):此状态下终端处于休眠模式,近乎关机状态,功耗非常低。在PSM期间,终端不再监听寻呼,但终端还是注册在网络中,但信令不可达,无法收到下行数据,功率很小。该状态持续的时间由核心网配置,TAU(扩展)定时器T3412来控制,范围最大320h,默认为54m。

(二) PSM技术

NB-IoT的PSM模式工作流程如下图 7-15所示,经历了数据态(RRC释放)->空闲态(DRX,T3324超时)->PSM模式的过程。

PSM模式


7-15PSM模式工作流程图


由PSM模式进行NB-IoT工作状态转换将经历PSM模式(T3412超时/数据要上报)->空闲模式->数据态的流程,如图 7-16所示。

NB-IoT工作状态转换


7-16NB-IoT工作状态转换图


(三) eDRX技术

eDRX即非连续接收,是3GPP R13引入的技术。R13之前已经有DRX技术,eDRX是对原DRX技术的增强,支持了更长周期的寻呼,从而达到了省电目的。在eDRX模式下,终端本身就处于空闲模式,可以更快速的进入接收模式,无需额外信令。

基于终端的业务类型能力,mme决定DRX及eDRX周期。周期如图 7-17所示。

eDRX技术


7-17DRX及eDRX周期图


DRX模式在每个DRX周期(1.28s,2.56s,5.12s或者10.24s),终端都会检测一次是否有下行业务到达,适用于对时延有高要求的业务。终端设备一般采取供电的方式,如路灯业务。

eDRX模式下每个eDRX周期内(20.48s-2.92h)有一个寻呼时间窗口PTW(Paging Time Window),终端在PTW内按照DRX周期监听寻呼信道,以便接收下行数据,其余时间终端处于休眠状态。eDRX模式相当于终端设备随时可达,但时延较大,时延取决于eDRX周期配置,可以在低功耗与时延之间取得平衡。

eDRX模式的节电效果比PSM模式要差一些,但是相对于PSM模式,大幅度提升了下行通信链路的可到达性。