本書把窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的應(yīng)用知識體系歸納為終端、信息郵局、人機(jī)交互系統(tǒng) 3 個有機(jī)組成部分。針對終端，給出通用嵌入式計(jì)算機(jī)的概念，并將其軟件分為 BIOS 與 User 兩部分；針對信息郵局， 將其抽象為固定 IP 地址與端口，并由此設(shè)計(jì)了云偵聽程序模板；針對人機(jī)交互系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了 Web 網(wǎng)頁、 微信小程序、手機(jī) App 及 PC 客戶端等模板。本書形成了以通用嵌入式計(jì)算機(jī)為核心、以構(gòu)件為支撐、 以工程模板為基礎(chǔ)的 NB-IoT 應(yīng)用開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)成了 NB-IoT 技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用知識體系，可有效降低 讀者的學(xué)習(xí)與應(yīng)用門檻。
本書提供輔助教學(xué)資源（電子資源），內(nèi)含所有源程序、視頻索引、文檔資料及常用軟件工具。電子資源可通過搜索“蘇州大學(xué)嵌入式學(xué)習(xí)社區(qū)”→“金葫蘆專區(qū)”→“窄帶物聯(lián)網(wǎng)教材”下載獲取，也可 在手機(jī)微信端搜索“窄帶物聯(lián)網(wǎng)教材”獲取下載指引。
本書可作為高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)相關(guān)課程的教材，也可作為物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者學(xué)習(xí)的參考用書，還可作為 NB-IoT 應(yīng)用技術(shù)的培訓(xùn)用書。

1.本書面向窄帶物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用開發(fā)，闡述其協(xié)議架構(gòu)、基本通信原理及應(yīng)用開發(fā)方法；
2.針對人機(jī)交互系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了 Web 網(wǎng)頁、 微信小程序、手機(jī) App 及 PC 客戶端等模板，無距離切換；
3.不僅給出了NB-IoT終端、云偵聽、網(wǎng)頁、微信小程序、手機(jī)App等應(yīng)用模板，還給出了4G/5G、Wi-Fi、WSN等應(yīng)用模板，助力讀者快速上手并輕松實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)；
4.以通用嵌入式計(jì)算機(jī)為核心、以構(gòu)件為支撐、 以工程模板為基礎(chǔ)的 NB-IoT 應(yīng)用開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)成了 NB-IoT 技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用知識體系；
5.干貨滿滿，課程PPT、源程序、視頻索引、教學(xué)指導(dǎo)方案、常用軟件工具、開發(fā)環(huán)境下載導(dǎo)引、各類輔助閱讀資料，讓您事半功倍；
6.窄帶物聯(lián)網(wǎng)教材”微信小程序助您直觀體驗(yàn)窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的相關(guān)知識與技術(shù)。

【王宜懷】
蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師；蘇州大學(xué)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；江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會主任。長期從事嵌入式系統(tǒng)、實(shí)時操作系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)原理、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等方面的課程教學(xué)。主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式人工智能系統(tǒng)。

第 1章 NB-IoT概述與直觀體驗(yàn) 1
1．1　NB-IoT簡介　1
1．1．1　物聯(lián)網(wǎng)無線通信連接方式的分類　2
1．1．2　NB-IoT簡明發(fā)展歷程與技術(shù)特點(diǎn)　2
1．1．3　為什么NB-IoT將會流行　4
1．2　NB-IoT技術(shù)與其他LPWAN技術(shù)比較　5
1．3　降低NB-IoT應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)門檻的基本思路　6
1．3．1　NB-IoT應(yīng)用開發(fā)所面臨的難題　7
1．3．2　解決NB-IoT應(yīng)用開發(fā)所面臨難題的基本思路　7
1．4　直觀體驗(yàn)NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸　7
1．4．1　通過微信小程序方式的直觀體驗(yàn)　8
1．4．2　通過網(wǎng)頁瀏覽器方式的直觀體驗(yàn)　8
1．4．3　通過Android手機(jī)App方式的直觀體驗(yàn)　9
1．4．4　通過運(yùn)行客戶端程序的直觀體驗(yàn)　9
1．5　實(shí)踐平臺—金葫蘆NB-IoT開發(fā)套件簡介　10
1．5．1　金葫蘆NB-IoT開發(fā)套件設(shè)計(jì)思想　10
1．5．2　金葫蘆NB-IoT開發(fā)套件硬件組成　11
1．5．3　金葫蘆NB-IoT開發(fā)套件軟件資源　13
1．5．4　AHL-GEC-IDE開發(fā)環(huán)境　13
1．6　實(shí)驗(yàn)一 初識NB-IoT通信　14
1．7　習(xí)題　15

第　2章 NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)及通信基本過程　16
2．1　建立NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)的基本原則　16
2．2　終端UE、信息郵局MPO與人機(jī)交互系統(tǒng)HCI的基本定義　16
2．2．1　NB-IoT終端UE　17
2．2．2　NB-IoT信息郵局MPO　17
2．2．3　NB-IoT人機(jī)交互系統(tǒng)HCI　17
2．3　NB-IoT通信過程與應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的基本概念　17
2．3．1　與終端UE相關(guān)的基本概念　18
2．3．2　與信息郵局MPO相關(guān)的基本概念　19
2．3．3　與人機(jī)交互系統(tǒng)HCI相關(guān)的基本概念　21
2．4　基于信息郵局初略了解基本通信過程　22
2．5　實(shí)驗(yàn)二 了解信息郵局MPO的基本參數(shù)　23
2．6　習(xí)題　24

第3章　終端UE基礎(chǔ)構(gòu)件知識要素與實(shí)踐　25
3．1　終端UE的編程框架與三類構(gòu)件　25
3．2　GPIO、UART及Flash構(gòu)件　25
3．2．1　GPIO構(gòu)件　25
3．2．2　UART構(gòu)件　34
3．2．3　Flash構(gòu)件　39
3．3　ADC與PWM構(gòu)件　42
3．3．1　ADC構(gòu)件　42
3．3．2　PWM構(gòu)件　46
3．4　I2C與SPI構(gòu)件　50
3．4．1　I2C構(gòu)件　50
3．4．2　SPI構(gòu)件　58
3．5　實(shí)驗(yàn)三 理解構(gòu)件的使用方法　64
3．6　習(xí)題　66

第4章　終端UE與云偵聽程序的通信過程　67
4．1　終端UE與云偵聽模板工程功能簡介　67
4．1．1　終端UE模板工程的運(yùn)行流程　67
4．1．2　云偵聽模板工程功能簡介　67
4．2　建立云偵聽程序的運(yùn)行場景　68
4．2．1　FRP內(nèi)網(wǎng)穿透基本原理　69
4．2．2　利用蘇大云服務(wù)器搭建讀者的臨時服務(wù)器　69
4．3　運(yùn)行云偵聽與終端UE模板工程　72
4．3．1　運(yùn)行終端UE模板工程　72
4．3．2　運(yùn)行CS-Monitor模板工程　73
4．3．3　通信過程中常見錯誤說明　75
4．4　“照葫蘆畫瓢”設(shè)計(jì)自己的終端UE與云偵聽程序　76
4．4．1　“照葫蘆畫瓢”更改終端用戶程序　76
4．4．2　CS-Monitor程序的“照葫蘆畫瓢”　80
4．4．3　聯(lián)合測試　83
4．5　實(shí)驗(yàn)四 終端UE與云偵聽程序基本實(shí)踐　84
4．6　習(xí)題　85

第5章　理解終端UE與云偵聽程序　86
5．1　終端UE程序框架解析與執(zhí)行流程　86
5．1．1　終端UE程序框架　86
5．1．2　終端UE的主流程及中斷處理程序　88
5．2　理解終端UE與CS-Monitor通信構(gòu)件UECom　91
5．2．1　UECom構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　91
5．2．2　UECom構(gòu)件頭文件　92
5．2．3　UECom構(gòu)件的使用方法　97
5．3　云偵聽程序CS-Monitor框架解析與執(zhí)行流程　99
5．3．1　WebSocket協(xié)議與JSON格式　99
5．3．2　CS-Monitor模板工程框架　100
5．3．3　CS-Monitor模板自動執(zhí)行流程　102
5．3．4　NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)的通信過程　110
5．3．5　CS-Monitor模板按鍵事件的解析　115
5．4　理解CS-Monitor中通信接口類HCICom　117
5．4．1　HCICom類的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　118
5．4．2　HCICom類的屬性、方法和事件　119
5．4．3　HCICom類的使用方法　120
5．5　理解數(shù)據(jù)入庫過程　121
5．5．1　查看數(shù)據(jù)庫與表的簡單方法　121
5．5．2　各數(shù)據(jù)表的用途　122
5．5．3　操作數(shù)據(jù)庫的基本編程方法　123
5．6　實(shí)驗(yàn)五 理解終端UE數(shù)據(jù)通過NB-IoT通信存入數(shù)據(jù)庫　124
5．7　習(xí)題　126

第6章　通過Web網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)訪問　127
6．1　運(yùn)行Web模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　127
6．2　面向NB-IoT的Web網(wǎng)頁設(shè)計(jì)　128
6．2．1　NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板工程結(jié)構(gòu)　128
6．2．2　“照葫蘆畫瓢”設(shè)計(jì)自己的NB-IoT網(wǎng)頁　129
6．3　理解NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板　131
6．3．1　NB-IoT的Web網(wǎng)頁模板功能分析　132
6．3．2　通過Web網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)訪問過程　132
6．3．3　NB-IoT的Web網(wǎng)頁編程的進(jìn)一步討論　140
6．4　實(shí)驗(yàn)六 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時到達(dá)Web網(wǎng)頁　142
6．5　習(xí)題　143

第7章　通過微信小程序的數(shù)據(jù)訪問　144
7．1　運(yùn)行小程序模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　144
7．2　在開發(fā)環(huán)境中運(yùn)行NB-IoT微信小程序　145
7．2．1　前期準(zhǔn)備　145
7．2．2　運(yùn)行NB-IoT微信小程序　146
7．3　基本理解NB-IoT的微信小程序模板　149
7．3．1　NB-IoT的微信小程序模板工程結(jié)構(gòu)　149
7．3．2　NB-IoT的微信小程序模板開發(fā)過程　150
7．3．3　NB-IoT的微信小程序的運(yùn)行分析　153
7．4　NB-IoT的微信小程序編程的進(jìn)一步討論　155
7．4．1　微信小程序的函數(shù)執(zhí)行流程　155
7．4．2　微信小程序的WebSocket連接　156
7．4．3　數(shù)據(jù)的處理與使用　159
7．4．4　組件模板　162
7．5　“照葫蘆畫瓢”開發(fā)自己的NB-IoT的微信小程序　163
7．6　NB-IoT微信小程序模板的發(fā)布　165
7．7　實(shí)驗(yàn)七 微信小程序?qū)崟r控制終端　166
7．8　習(xí)題　167

第8章　通過Android App的數(shù)據(jù)訪問　168
8．1　在開發(fā)環(huán)境中運(yùn)行NB_IoT的Android App　168
8．1．1　開發(fā)環(huán)境的安裝　168
8．1．2　項(xiàng)目導(dǎo)入并編譯運(yùn)行　169
8．2　運(yùn)行Android App模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　171
8．3　基本理解NB-IoT的Android端App模板　172
8．3．1　NB-IoT的Android端App開發(fā)環(huán)境　172
8．3．2　NB-IoT的Android端App模板工程結(jié)構(gòu)　173
8．3．3　NB-IoT的Android端App模板執(zhí)行過程　176
8．4　NB-IoT的Android端App編程的深入討論　181
8．4．1　App函數(shù)執(zhí)行流程　182
8．4．2　WebSocket連接建立　183
8．4．3　WebSocket數(shù)據(jù)處理　183
8．4．4　動態(tài)生成控件　185
8．5　“照葫蘆畫瓢”開發(fā)自己的NB-IOT的Android App　186
8．6　實(shí)驗(yàn)八 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時到達(dá)Android App　189
8．7　習(xí)題　190

第9章　通過PC客戶端的數(shù)據(jù)訪問　191
9．1　運(yùn)行CS-Client模板觀察自己終端UE數(shù)據(jù)　191
9．2　基本理解CS-Client的編程模板　192
9．2．1　CS-Client編程模板的工程結(jié)構(gòu)　192
9．2．2　PC客戶端模板執(zhí)行流程　193
9．2．3　主要按鍵事件的實(shí)現(xiàn)　199
9．3　CS-Client 程序的“照葫蘆畫瓢”　202
9．4　實(shí)驗(yàn)九 終端UE數(shù)據(jù)實(shí)時到達(dá)PC客戶端　205
9．5　習(xí)題　206

第　10章 4G/5G、Wi-Fi及WSN通信方式的接入　207
10．1　4G通信方式　207
10．1．1　4G/5G通信概述　207
10．1．2　AHL-4G開發(fā)套件簡介　208
10．1．3　運(yùn)行AHL-4G模板　212
10．1．4　AHL-4G的“照葫蘆畫瓢”　215
10．2　Wi-Fi通信方式　219
10．2．1　Wi-Fi通信概述　219
10．2．2　AHL-Wi-Fi開發(fā)套件簡介　220
10．2．3　運(yùn)行AHL-Wi-Fi模板　222
10．2．4　AHL-Wi-Fi的“照葫蘆畫瓢”　226
10．3　WSN通信方式　227
10．3．1　WSN通信概述　228
10．3．2　AHL-WSN開發(fā)套件簡介　228
10．3．3　運(yùn)行AHL-WSN模板　231
10．3．4　AHL-WSN的“照葫蘆畫瓢”　232
10．4　Wi-Fi與WSN相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)　234
10．5　實(shí)驗(yàn)十 Wi-Fi與WSN相結(jié)合實(shí)現(xiàn)上行通信　236
10．6　習(xí)題　237

第　11章 外接組件的“照葫蘆畫瓢”　238
11．1　開關(guān)量輸出類驅(qū)動構(gòu)件　238
11．1．1　彩燈　238
11．1．2　蜂鳴器　240
11．1．3　馬達(dá)　242
11．1．4　LED　244
11．2　開關(guān)量輸入類驅(qū)動構(gòu)件　245
11．2．1　紅外尋跡傳感器　245
11．2．2　人體紅外傳感器　248
11．2．3　按鈕　250
11．3　聲音與加速度傳感器驅(qū)動構(gòu)件　254
11．3．1　聲音傳感器　254
11．3．2　加速度傳感器　256
11．4　基于NB-IoT通信的綜合實(shí)踐　258
11．4．1　終端UE程序修改　259
11．4．2　CS-Monitor程序修改　263
11．4．3　運(yùn)行結(jié)果　265
11．5　習(xí)題　265

附錄　AHL-NB-IoT實(shí)踐平臺硬件資源　266
參考文獻(xiàn)　280