NB-IoT
驱动架构
设计与实现 · 30章全览
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共 30 章
01
NB-IoT概述
背景
技术背景、标准演进、核心特性（广覆盖、大连接、低功耗、低成本）及典型应用场景。
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02
硬件接口基础
电路
MCU与NB-IoT模组硬件接口（UART、SPI、I2C、GPIO）选型与电路设计要点。
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03
AT指令集入门
指令
AT指令基本格式、分类（基础、网络、数据）、常用指令详解及调试方法。
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04
驱动分层架构
设计
嵌入式驱动软件分层设计思想（HAL层、驱动层、适配层、应用层）及模块划分原则。
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05
UART驱动实现
STM32
基于STM32的UART驱动编写，包括初始化、中断接收、DMA传输及环形缓冲区设计。
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06
模组上电与复位时序
时序
NB-IoT模组上电时序要求、复位电路设计、电源管理及状态检测机制。
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07
AT指令发送与接收框架
引擎
通用AT指令发送/接收引擎，支持同步/异步模式、超时重传与响应解析。
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08
网络注册流程
附着
AT+CGATT、AT+CGREG等指令调用流程，网络附着状态机设计与异常处理。
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09
PDP上下文激活
会话
PDP上下文概念、激活流程（AT+CGDCONT、AT+CGACT），以及IP地址获取。
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10
TCP/UDP Socket通信
Socket
基于AT指令的TCP/UDP Socket建立、数据收发、连接保活与断开重连机制。
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11
CoAP协议栈移植
轻量
CoAP协议简介，轻量级CoAP协议栈（如libcoap、nanocoap）的移植与适配。
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12
LwM2M协议集成
设备管理
LwM2M协议架构、对象/资源模型，以及开源客户端（Anjay、Wakaama）集成。
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13
MQTT协议驱动
物联
MQTT在NB-IoT上的优化，QoS等级、遗嘱消息、心跳保活机制。
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14
非IP数据发送（NIDD）
NIDD
NIDD技术原理、SCEF/SCS架构，以及基于NIDD的数据传输驱动实现。
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15
低功耗模式管理
省电
PSM与eDRX配置、唤醒机制及功耗测试。
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16
数据上传与下发
交互
设备端数据采集、封装、上报流程，平台下发命令接收与解析。
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17
OTA升级驱动
升级
基于NB-IoT的固件OTA升级，差分升级、断点续传、版本回滚。
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18
SIM卡管理与鉴权
安全
SIM卡初始化、PIN码管理、IMSI/ICCID读取，网络鉴权流程。
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19
信号质量检测
信号
AT+CSQ、AT+CESQ指令解析，信号强度/信噪比采集及弱信号策略。
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20
多模组并发管理
并发
单MCU控制多个NB-IoT模组资源调度、AT通道隔离与数据分发。
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21
驱动测试框架
测试
单元测试与集成测试框架，Mock模组、自动化用例与日志系统。
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22
常见问题排查
调试
AT指令无响应、注册失败、掉线频繁、功耗异常等定位与解决。
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23
性能优化
优化
AT指令响应速度、内存管理、数据压缩（TLV/JSON）与批量上报。
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24
安全机制
加密
TLS/DTLS加密通道、证书管理、安全存储（SE/TEE）及防重放攻击。
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25
RTOS集成
系统
FreeRTOS/RT-Thread下驱动适配，任务划分、信号量/消息队列使用。
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26
应用层协议适配
API
将NB-IoT驱动封装为通用API，适配MQTT、CoAP、HTTP等协议。
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27
云平台对接
云端
对接华为云IoT、阿里云IoT、OneNET等平台驱动适配与数据模型映射。
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28
驱动代码规范
工程
编码风格（MISRA-C）、模块化设计、注释规范、Git与文档生成。
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29
实战项目一：智能水表
实战
需求分析、硬件选型、驱动开发到云平台对接全流程实战。
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30
实战项目二：资产追踪器
实战
GPS/北斗定位数据上报、电子围栏与低功耗策略实现。
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