NB-IoT与MCU通信接口驱动开发实战 · 课程目录

01

NB-IoT技术概述

标准演进·广覆盖大连接·低功耗低成本·智能抄表/智慧城市/资产追踪

📘 基础⭐ 核心

02

主流NB-IoT模组选型

BC95/BC26/BC35-G/M5310-A对比·频段灵敏度·功耗等级·选型考量

🔧 硬件选型

03

MCU与NB-IoT模组硬件接口设计

UART接口·电平匹配3.3V/1.8V·SIM卡·天线匹配·电源设计

🔌 硬件电路

04

AT格式·基本指令·ATE/CGMI·测试指令·错误码解读

📟 指令必备

05

NB-IoT网络注册流程

网络搜索·附着·PDP激活·CSQ/CGATT·信号质量

📶 网络流程

06

数据发送与接收

NSOST/NSORF详解·发送流程·接收流程·非请求消息

📤 数据核心

07

CoAP协议基础

协议特点·CON/NON/ACK/RST·请求响应·Option/Payload

🌐 协议CoAP

08

CoAP数据收发实战

客户端初始化·GET/POST/PUT/DELETE·响应解析·重传

⚙️ 实战CoAP

09

LwM2M协议基础

架构Client/Server/Bootstrap·对象资源·注册更新注销

📦 协议LwM2M

10

LwM2M数据上报与下发

Observe·Notify·Execute/Write·固件升级流程

📊 上报命令

11

UDP协议栈实现

Socket创建·绑定·收发·超时·多Socket管理

📡 UDP传输

12

TCP协议栈实现

TCP连接·数据流·Keep-Alive·断线重连

🔗 TCP可靠

13

MQTT协议基础

发布/订阅·QoS·Topic·Wildcard·保留/遗嘱消息

📨 MQTTIoT

14

MQTT客户端实现

连接·订阅·发布·心跳保活·消息回调

🤖 客户端实现

15

TLS/DTLS安全通信

TLS握手·证书·PSK·DTLS over UDP·安全性能

🔐 安全加密

16

低功耗模式设计

PSM原理·eDRX配置·唤醒策略·省电设计

🔋 低功耗核心

17

功耗测量与优化

万用表/分析仪·各模式功耗·代码级优化技巧

📉 测量优化

18

数据缓存与重传机制

发送缓冲区·失败重传·去重·QoS保障

💾 缓存可靠

19

时间同步与NTP

NTP协议·AT+CCLK·RTC校准·时间戳应用

⏰ 时间同步

20

FOTA固件升级

差分升级·下载·校验烧录·回滚·状态上报

📲 FOTA升级

21

多模组并发管理

多路UART·状态机·资源池·优先级调度

⚡ 并发管理

22

异常处理与诊断

掉网/丢包/死锁·日志系统·AT诊断·硬件复位

⚠️ 异常诊断

23

驱动架构设计

分层HAL/Driver/Application·接口抽象·配置管理·解耦

🏗️ 架构设计

24

FreeRTOS任务·队列·信号量·中断·优先级分配

🧠 RTOS集成

25

状态机设计

模组状态定义·转换图·事件驱动模型

⏳ 状态机模型

26

单元测试与模拟

Mock模组·AT指令模拟器·自动化测试·CI

🧪 测试模拟

27

吞吐量·内存·启动时间·连接稳定性优化

🚀 优化性能

28

实战项目一：智能水表

需求分析·硬件选型·驱动·协议栈·整机调试

💧 水表实战

29

实战项目二：资产追踪定位器

GPS采集·NB-IoT上报·低功耗·云平台对接

📍 追踪定位

30

实战项目三：智慧路灯控制器

远程开关·亮度调节·故障告警·OTA·批量部署

💡 路灯综合