如何才能在IoT深水區挖到第一桶金?
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2025-03-31
一句話總結:本文使用openCPU開發第3代5G NB-IoT模組,實現單模組上電即上華為云,同時打通NB模組內置的藍牙BLE,實現手機APP近端調測NB模組。All-in-one技術的NB-IoT模組,開發產品時,最多可節省一顆MCU、一顆藍牙、一顆GPS或北斗,一個外置的SIM卡,優勢明顯。
一、All-in-one技術大禮包,第三代5G NB-IoT模組來了
NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是一種基于蜂窩的窄帶物聯網技術,也是低功耗廣域物聯(LPWA)的最佳聯接技術,是5G 時代下的基礎聯接技術之一。2020年NB-IoT全球連接數超1億。根據預測,NB-IoT將在未來五年實現10億級連接,推動物聯網設備實現爆發性成長。
2021年2月20日,移遠通信正式推出其第三代5G NB-IoT系列模組BC95-CNV和BC28-CNV。這兩款模組基于海思Boudica 200平臺,在大幅提升集成度、性價比、安全性和降低功耗的同時,新增了藍牙、OpenCPU、GNSS定位等能力,為智能表計、煙感、智能停車、智慧路燈等百萬級成熟NB-IoT應用提供了更優選擇,也使更多創新的物聯網應用成為可能。
All-in-one技術優勢:
高集成度架構
Boudica 200在一顆SOC芯片上創新集成了上MODEM、MCU、PA、電源管理器件、Memory子系統等,極大減少了模組面積,典型頻段配置的模組面積可以減少到10mm*10mm
5G加持
支持3GPP R14、R15以及R16標準的持續演進,功耗更低
超大連接
單小區最大的接入數量50K,能夠支持更多數量設備接入
超強覆蓋
覆蓋等級比GPRS提升20dB,具備更強的信號穿透力
典型應用功耗降低50%,支持PSM/eDRX/長周期TAU,水表場景下壽命高達10年
超低成本
芯片設計簡化,外圍電路精簡,極大程度降低成本
安全加固
采用獨立安全CPU和硬件安全機制,可支持安全啟動、加載、執行、FOTA升級等功能
藍牙BLE5.0
支持BLE5.0,長短距結合,方便表計和煙感等設備近場配置和維護
GNSS定位
包括GPS和北斗,支持物流跟蹤、資產管理、老人及小孩定位等場景需求
輕量級iSIM
集成輕量級SIM功能,可免去SIM卡槽,也進一步降低了終端的設計成本和體積
OpenCPU開發
增強OpenCPU開發能力,用戶空間達256KB+64KB,且提供豐富的API接口及范例,開發更加友好
網絡協議
支持包括MQTT、LwM2M等更多網絡協議,方便用戶應用
低工作電壓
支持低壓供電,最低工作電壓2.1V(推薦2.1V ~ 4.2V)
封裝設計
管腳兼容,集成度更高,性能更優,產品無縫升級
用一張圖來感受下:
二、All-in-one系列技術文章預告
由于技術點比較多,需要拆分為多個教程,包括但不限于:
(1)???? 三步上云,NB-IoT使用LwM2M上華為云【完結】
【上電即上華為云】華為云all-in-one智聯模組_NB-IoT_BC95-CNV(BC28-CNV)_LwM2M_at
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/249241
(2)???? 三步上云,NB-IoT使用MQTT上華為云【完結】
【上電即上華為云】華為云all-in-one智聯模組_NB-IoT_BC95-CNV(BC28-CNV)_MQTT_at
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/249333
(3)???? 上電即上華為云,NB-IoT基于openCPU開發智慧農業項目【進行中】
本文使用openCPU開發第3代5G NB-IoT模組,實現單模組上電即上華為云,同時打通NB模組內置的BLE能力,實現手機APP近端調測NB模組。
內容過多,現在拆分為2部分:
(3.1)openCPU開發NB-IoT,實現上電即上云?!具M行中】
(3.2)手機APP近端調測NB-IoT,實現上電即上云。
(4)???? 上電即上華為云,NB-IoT基于openCPU驅動X傳感器(六軸姿態、光感等)
(5)???? 上電即上華為云,smart智聯NB-IoT + PLC無線網關
(6)???? 上電即上華為云,NB-IoT + lvgl 智能顯示屏(貓眼、廣告分發屏等)
(7)???? 未完待續…
三、NB-IoT基礎SDK BLE_BC95-CNV_BC28-CNV
基礎SDK
BC28CNV_THA_QuecOpen_NB2_SDK_V1.0_BETA0311A.zip
二、華為云智聯patch(含NB及BLE)
補丁包
patch_hwcloud_nb-iot_ble_bc95-cnv_bc28-cnv_opencpu_20210328-1825.rar
四、需提前確認NB開發板、SIM卡均為可用狀態
為了快速驗證NB-IoT開發板是否可用,建議開發者先完成本教程。
【上電即上華為云】華為云all-in-one智聯模組_NB-IoT_BC95-CNV(BC28-CNV)_LwM2M_at
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/249241
基于NB-IoT模組的默認原廠固件,利用串口調試助手,向模組發送AT指令,實現快速上華為云。
五、使用步驟
硬件連接
(1)硬件環境說明:
使用移遠公司BC95-CNV開發板,插上NB-IoT SIM卡,usb口連接到電腦。
注意:開發板上的撥碼開關,撥到 MAIN UART TO USB。不要選擇MAIN UART TO MCU。
串口調試
助手
(1)打開串口調試助手QCOM,顯示有4個COM口。
COM29:AT調試串口。波特率115200。
COM31:NB-IoT模組運行LOG串口。也是下載openCPU固件的下載口。
注意:具體COM口請根據實際情況來判斷。
源代碼編譯環境搭建
(1)編譯環境搭建,請參考《Quectel_BC28-CNV_THA_QuecOpen_快速開發指導》。內容很詳細,過程很簡單。最大的感受是,解壓文件夾,直接就能編譯了。我的電腦是windows 64位。
(2)解壓基礎SDK。有2個比較重要的文檔,《Quectel_BC28-CNV_THA_QuecOpen_API參考手冊》、《Quectel_BC28-CNV_THA_QuecOpen_快速開發指導》,需要看一看。
All-in-one技術大禮包的NB-IoT模組,開發產品時,最多可節省一顆MCU、一顆藍牙、一顆GPS或北斗,一個外置的SIM卡,優勢明顯。
(3)打開SDK文件夾,雙擊命令提示符。
(4)輸入命令scons.cmd
(5)提示build pass,表示代碼編譯成功。編譯很快,操作很簡單。
(6)打開build文件夾,發現NB-IoT的固件已經生成。
(7)下載軟件是QFlash。點擊Load FW Files,選擇剛剛生成的固件。
注意:此開發板能識別出4個串口,一般第3個是下載和LOG串口。此處是COM31,波特率選擇9600。
(8)點擊Start。
(9)先提示Wait port(31) is normal,等一會后,提示Reset。此時,按一下NB-IoT開發板的Reset按鍵。
(10)開始下載固件,直到出現PASS。
(11)打開串口調試助手,注意下波特率的設置。按一下開發板的Reset鍵,輸出<-- QuecOpen: ATC_PIPE Example --> 表示openCPU的ATC_PIPE代碼已經跑起來了。
打補丁
(1)解壓縮patch_hwcloud_nb-iot_ble_bc95-cnv_bc28-cnv_opencpu_20210328-1825
(2)給基礎SDK代碼,打補丁。此補丁包含openCPU的NB-IoT和BLE藍牙功能。
華為云設置
(1)華為云的配置。選擇產品:設備接入 IoTDA。
https://www.huaweicloud.com/product/iothub.html
(2)華為云的其他配置,此處不再贅述。沒有配置的開發者,請參考下面文章。
【上電即上華為云】華為云all-in-one智聯模組_NB-IoT_BC95-CNV(BC28-CNV)_LwM2M_at
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/249241
代碼調測
(1)繼續scons.cmd 生成 BC28CNVAAR01A01_BETA0311A_HW001.fwpkg
(2)使用QFlash把新的固件下載到NB-IoT模組。
(3)下載固件完成后,NB開發板按一下Reset鍵。當串口調試助手出現hwcloud<-- hwcloud_app_data -->00050F0012,表示數據已經發給華為云IoT平臺。
(4)登錄華為云平臺,可以查看云上已經收到數據。
0x05表示溫度5度。0x0F表示濕度15,0x0012表示光照強度18。
關于數據格式,更詳細的解釋和說明,請參考【上電即上華為云】華為云all-in-one智聯模組_NB-IoT_BC95-CNV(BC28-CNV)_LwM2M_at
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/249241
接收華為云命令下發
(1)進入產品區,點查看。選擇“在線調試”。
(2)點調試按鈕。選擇命令Agriculture_Control_Light照明控制,選擇ON參數,點緩存發送。
注意:由于NB-IoT有PSM(Powser Saving Mode)芯片級低功耗省電模式,如果進入PSM模式,華為云的命令不能觸達NB-IoT模組。此處選擇緩存發送,華為云會在NB-IoT模組上報數據時,進行命令下發。
(3)目前我在代碼里設置的是間隔8分鐘上傳華為云一次數據,所以需要等一會。下一個文章,我會示范怎么使用手機APP近端發送數據,通過NB通道快速發到華為云。緩存命令下發時,可以看到串口助手已經解析,打開燈光Light。
(4)點調試按鈕。選擇命令Agriculture_Control_Motor電機控制,選擇OFF參數,點緩存發送。
注意:由于NB-IoT有PSM(Powser Saving Mode)芯片級低功耗省電模式,如果進入PSM模式,華為云的命令不能觸達NB-IoT模組。此處選擇緩存發送,華為云會在NB-IoT模組上報數據時,進行命令下發。
(5)目前我在代碼里設置的是間隔8分鐘上傳華為云一次數據,所以需要等一會。下一個文章,我會示范怎么使用手機APP近端發送數據,通過NB通道快速發到華為云。緩存命令下發時,可以看到串口助手已經解析,關閉電機Motor。
完成
ok。
源碼獲取
weixin關注公眾號beigugong,或者掃描下方二維碼。
回復NB-IoT_BC95-CNV_BC28-CNV,獲取源碼下載鏈接。
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