窄带物联网（NB-IoT）开发与实践（微课版）-图书-人邮教育社区

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国家级一流本科课程配套教材！

内容摘要

以物联网、人工智能应用为代表的技术浪潮席卷全球，人类社会正迈向“万物互联”的智能时代。在这一进程中，窄带物联网（NarrowBand Internet of Things，NB-IoT）作为低功耗广域网（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）的核心技术，成为推动产业数字化转型和构建新型信息基础设施的关键力量。本书围绕NB-IoT应用开发主线，系统构建从技术原理到工程实践的学习路径，涵盖技术背景与应用场景、网络架构及关键技术与安全机制、硬件平台设计、软件开发环境搭建、AT 指令与模块/传感器驱动、云平台接入与Java Web平台搭建等内容，并通过“温湿度采集系统设计”综合案例引导读者完成从设备接入、数据上传到数据展示的全流程实战。
本书可作为高校物联网工程、电子信息工程、通信工程等专业 NB-IoT 相关课程的教材，也可供从事物联网系统开发、嵌入式系统设计、行业应用集成等工作的工程技术人员参考，还可作为相关培训机构的课程教材或自学材料。

【章名目录】
第1章　NB-IoT概述１
第2章　NB-IoT技术原理 13
第3章　NB-IoT硬件平台设计 61
第4章　NB-IoT软件开发环境搭建 78
第5章　NB-IoT设备驱动与平台通信详解 105
第6章　NB-IoT应用程序开发实战 139
第7章　基于NB-IoT的温湿度采集系统设计 167

【详细目录】
第1章　NB-IoT概述１
1.1 NB-IoT技术背景 2
1.1.1　物联网发展简史 2
1.1.2　NB-IoT技术的提出与发展 3
1.2 NB-IoT的优势与技术特点 5
1.2.1　窄带通信的优势 5
1.2.2　NB-IoT的技术特点 7
1.3 NB-IoT的应用场景 8
1.4 NB-IoT与其他物联网技术的对比及其生态系统地位 10
1.4.1　NB-IoT与LoRa、Sigfox技术的对比 10
1.4.2　NB-IoT在物联网生态系统中的地位 11
1.5 习题 12

第2章　NB-IoT技术原理 13
2.1 NB-IoT网络架构 14
2.1.1　核心网架构 15
2.1.2　接入网组成与功能 18
2.2 NB-IoT物理层 20
2.2.1　物理信号 20
2.2.2　信道调制与编码方式 22
2.3 NB-IoT数据链路层 34
2.3.1　MAC 34
2.3.2　RLC 38
2.4 PDCP层 40
2.4.1　概述 40
2.4.2　主要功能 41
2.4.3　数据传输过程 41
2.5 NB-IoT网络层与传输层 42
2.5.1　IP支持的业务请求 42
2.5.2　数据传输机制 43
2.6 NB-IoT安全机制 56
2.6.1　NB-IoT密钥架构 56
2.6.2　安全激活 57
2.7 习题 60

第3章　NB-IoT硬件平台设计 61
3.1 NB-IoT芯片及模组介绍 62
3.2 NB-IoT模组选型考虑因素 65
3.3 NB-IoT硬件电路设计 66
3.3.1　BC260Y-CN模组介绍 66
3.3.2　电源电路 72
3.3.3　外围接口电路 73
3.3.4　天线接口 75
3.4 习题 77

第4章　NB-IoT软件开发环境搭建 78
4.1 软件开发工具介绍 79
4.1.1　Keil MDK v5 79
4.1.2　调试与仿真工具 82
4.1.3　其他辅助工具 84
4.2 软件开发环境搭建 85
4.2.1　安装MDK 5 85
4.2.2　安装支持包 89
4.2.3　安装USB转串口驱动 90
4.2.4　安装与配置J-Link 91
4.2.5　安装与配置ST-Link Utility 97
4.2.6　配置UartAssist串口调试助手 99
4.2.7　使用CRC计算助手 100
4.3 开发流程与项目管理 102
4.3.1　开发流程 102
4.3.2　项目创建 103
4.3.3　代码编写与调试 103
4.3.4　固件烧录与验证 104
4.4 习题 104

第5章　NB-IoT设备驱动与平台通信详解 105
5.1 AT指令概述 106
5.1.1　AT指令简介 106
5.1.2　BC260Y-CN常用AT指令 107
5.1.3　AT指令调试工具 112
5.2 NB-IoT模块的驱动 113
5.2.1　通过串口驱动NB-IoT模块 113
5.2.2　通过STM32驱动NB-IoT模块 116
5.3 RS485传感器的驱动 121
5.3.1　RS485 122
5.3.2　通过串口驱动RS485传感器 124
5.3.3　通过STM32驱动RS485传感器 126
5.4 将传感器数据上传至CTWing 129
5.5 CTWing下发指令控制节点 133
5.5.1　平台指令下发机制 133
5.5.2　节点控制逻辑实现 135
5.6 习题 138

第6章　NB-IoT应用程序开发实战 139
6.1 NB-IoT数据上传协议原理与流程 140
6.1.1　NB-IoT技术 140
6.1.2　NB-IoT数据上传核心协议 143
6.1.3　NB-IoT数据上传流程 144
6.1.4　数据传输中的安全机制 145
6.2 CTWing配置方法 147
6.2.1　平台配置 147
6.2.2　创建产品与添加设备 148
6.2.3　NB-IoT模块连接CTWing 153
6.2.4　数据上传 154
6.3 Java Web平台设计与实现 156
6.3.1　开发环境准备 156
6.3.2　数据库设计 156
6.3.3　项目框架搭建 157
6.4 测试环境 163
6.4.1　测试环境搭建 163
6.4.2　数据推送与接收测试流程 164
6.4.3　常见故障排查方法 165
6.5 习题 166

第7章　基于NB-IoT的温湿度采集系统设计 167
7.1 CTWing简介与账号注册 168
7.2 设备接入与数据点定义 169
7.3 使用STM32驱动RS485温湿度传感器采集数据 175
7.4 将传感器数据上传至CTWing 177
7.5 习题 179

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出版信息

书　　名：窄带物联网（NB-IoT）开发与实践（微课版）
执行编辑：本书的内容有任何问题，请联系人邮社王宣
出版日期：2026-10-01
书　　号：978-7-115-69733-2
作　　者： 谢晓兰
定　　价：59.80 元
页　　数：200
印刷方式：黑白印刷
开　　本：16开
出版状态：上市销售

作者介绍

谢晓兰：
桂林理工大学计算机科学与工程学院院长，教授，博士生导师，主要从事云计算、大数据、制造业信息化等方面的研究。主持国家自然科学基金项目3项，863子课题1项，国家重点研发计划子课题1项，主持其他省部级项目7项。双万计划国家一流本科虚拟仿真课程“农业物联网虚拟仿真实验系统”负责人，桂林理工大学国家一流本科专业建设点“软件工程”负责人，曾获广西教学成果奖一等奖3次，二等奖2次，三等奖1次。第一作者出版了《网格理论与应用》、《容器云的关键理论和方法研究》、《Internet技术及应用教程》等专著。获得2024年广西壮族自治区模范教师（广西教育厅）以及广西网络安全和信息化创新人才（广西网信办）等称号。担任广西计算机学会副理事长、广西人工智能学会副理事长。