-
1 1 知识...
-
2 2 PPT
-
3 3 学习...
-
4 4 讨论
-
5 5 扩展...
-
6 十三个方面成就
一、 案例介绍
在建设品质城市的大背景下,按照智慧城市、智慧交通顶层设计的总体要求,结合街道功能定位,项目应用视频识别、多源数据融合等高新技术,完善道路智能感知与服务设施,预留车路协同基础设施,为交通参与者提供美好的出行体验,为交通管理者提供精细的治理手段,打造城市智慧道路创新示范工程。智能路灯任务如

智能路灯的工作流程:
(1)由传感器采集光照的强度。
(2)通过ADC将光照传感器采集到的数据转换成数字量,由MCU来进行处理判断,通过光照的阈值来控制继电器控制灯的点亮和熄灭。
(3)通过模块上led屏显示当前的信息。
(4)将采集到的数据组帧上传到云平台,方便远程查看及控制。
工作流程图如

二、 案例分析
通过对任务进行分析,得到需要解决的任务点如下:
(1)光照传感器采集的模拟量转换为数字量(ADC)
(2)MCU判定控制灯开关
(3)led屏信息显示
(4)将数据组帧,数据上传云平台
三、 知识储备
(一) NB-IoT模块
下

(二) 开发工具介绍
开发环境主要包括以下两种:
(1)keil软件,主要完成编码、编译、调试程序。
(2)Newlab平台,用于完成供电、通讯及测量工作。
NEWLab实验平台具备8个通用的实验模块插槽,可支持单个模块实验,也可支持最多8个实验模块联动的实验。
平台内集成通信、供电与测量等功能,为实验提供环境保障和支撑。实验平台还内置了一块标准尺寸的面包板及独立电源,可用于电路搭建实验。


(三) AT指令
AT命令是用来控制TE(Terminal Equipment的缩写,即终端设备)和NB-IoT模块之间交互的规则。AT指令图如

下

(四) NB-IoT终端对接流程
一个完整的NB-IoT终端对接流程具有以下步骤:
(1)进行终端上电及复位终端。
(2)关闭NB-IoT通信功能。
(3)设置需要对节IoT平台地址及端口。
(4)打开NB-IoT通信功能,然后设置频段。
(5)设置核心网PAN,执行命令,进行入网。
(6)设置基站连接通知和核心网连接通知。
(7)开启下行数据通知。
(8)查询终端是否获得核心网分配地址。
(9)发送上行数据,查看是否能正常工作。
全部流程如下

四、 任务实施
(一) 打开工程并检查工程是否完整
打开资源包:..\NB-IoT智能路灯工程\NBIOT-lamp\MDK-ARM\NBIOT-lamp.uvprojx。打开工程后,先要对工程进行编译,若编译通过,则表示工程可用,若编译失败请参照“开发环境搭建”先完成开发环境的搭建及测试。单击编译按钮开始编译,若0个错误表示编译通过。如

(二) 完善连接 NB-IoT 网络的 AT 指令代码
本项目用到的NB-IoT模块的NB模组是利尔达的NB05-01,电信运营商是中国电信。NB-IoT模块使用到了两个串口,NB-IoT模块中的NB05-01模组通过USART2串口连接到MCU,MCU通过USART2串口发送AT指令,控制NB05-01模组连接中国电信的NB-IoT网络,并且AT指令的执行结果返回到USART2后再传到USART1上,所以串口助手所连接的USART1可以看到返回的AT指令的执行结果。注意USART1的波特率是115200,USART2的波特率是9600。
因为NB05-01模组使用AT指令,所以在“智能路灯”工程中,需要在代码中添加相关的AT指令实现将NB05-01模组接入云平台并上传光照传感器数据和接收云平台下发的控制指令实现灯的控制。如

当NB05-01模组启动成功,会返回“OK”,因为NB05-01模组通过串口USART2与MCU相连接,方法wait_answer(char *str)用于解析USART2接收到的AT指令的执行结果回应。如果AT指令的执行结果回应是“OK”则说明NB05-01模组启动成功,否则调用nb_reset()使NB05-01模组复位并一直等待到NB05-01模组启动成功,方法wait_nbiot_start()才执行结束。在user_cloud.c文件中找到void wait_nbiot_start(void)方法,填写代码如下

(三) 完善nbiot_config()用于配置NB
在user_cloud.c文件中找到void nbiot_config(void)函数,遵循中国电信NB-IoT终端对接流程,填写代码如下

(四) 完善 link_server()用于连接服务器
在user_cloud.c文件中找到void link_server(void),填写需要连接的IoT平台的地址IP和CoAP协议端口5683,如

(五) 通信协议
上报到云平台的数据要遵循上报数据的格式,上报数据的格式在IoT平台上有明确的规定。设备定时上报平台的数据格式如

通信的规则如下


