NB与华为云物联网平台连接

[success]好久没碰过硬件了，之前一直在学软件，昨天实验室给了我一个任务：把我们实验室的一个项目完善一下。然后就交给我一个开放版让我研究一下，所以我现在就只好把现在的任务给放一放了，准备开始研究硬件去[/success]

[dangerbox title=”注意”]本文章是随手写的，所以只是以展示为主，所以和stm32相关的知识我这里也不会多讲，后面也贴代码的地址，所以具体部分请自己看代码。[/dangerbox]

本来是想要我用小熊派来开发的，不过在研究了很久之后我才发现这个小熊派其实就是stm32芯片，而且这东西烧录的程序居然华为自己研发的一个系统，想短时间学会这个估计会非常难，所以在得知这个消息后无奈只好想办法转移到其他平台了。。。 （还好我们只是想使用小熊派的NB-IOT模块和华为云的物联网平台相连）

 

上面是这个系统的介绍

所以呢，本篇文章顺应了标题，先退坑吧（逃。。。）

当然，项目还是要继续，所以我就把精力转向了NB-IOT模块，想办法用stm32来实现NB向华为云的物联网平台发数据。

NB-IOT介绍

其实就是一个物联网的模块，大概长下面这个样子

后面是可以插手机卡的，没错就是手机卡，而且这个东西可以直接连接基站，然后直接向服务器发送数据。当然这个手机卡是专门的物联网卡。。。据说ofo好像就是用的NB，因为NB不仅可以联网，而且还可以定位。

为了避免推销的嫌疑，其他的请自行百度。

NB的指令

虽然这个东西听起来高大上，不过用起来还是很简单的，只需要会发AT指令就行了，所以下面我就用串口调试助手来连接NB，然后发送指令并测试（这里连接就只需要连VCC GND RXD TXD就行了）。

不同的NB模块可能在功能方面有所出入，请以实际的为准

下面是常用的AT指令（这些我差不多试了一下，有些直接发送就有效，有些需要在后面加上？也可以加上=？）

？一般是查询当前状态，=？一般是列出状态的范围

下面介绍常见的指令返回的数据

1.查询模块序列号

第一个非常常用，如果需要和华为云物联网平台相连，我们就必须输入AT+CGSN=1来获取当前设备的IMEI号才能绑定。

2.查询是否注册网络

AT+CEREG?一般会返回两个值如下

前面一个是是否开启了网络环境变化后是否通知，后面一个是当前状态，如果是1说明注册成功，反之。

3.查询信号连接状态

AT+CSCON?也是返回两个数据，后面那个为0的话是空闲，为1的话是连接，一般NB是不连接基站的，只有当需要发送数据时才会主动连接基站，这个也是NB神省电的原因之一。

4.查询信号质量

AT+CSQ 这里我们只看前面一个后面那个恒为99，前面一个如果为0说明信号质量在-113dBm或以下，信号质量非常差，在2-30之前对应的信号值为-109dBm~-53dBm。

5.获取Ip地址

AT+CGPADDR 这个返回的是IP地址，也叫PDP地址。

6.选择频段

AT+NBAND=?这里？可以填5或8，5是电信的频道。移动和联通共用8

7.配置和查询CDP服务器地址

这个主要用于和平台进行连接，不同的平台CDP地址是不一样的。

AT+NCDP?这个是查询

AT+NCDP=ip地址这个是设置CDP地址。

8.发送消息

AT+NMGS=length,data 前面是数据的长度，后面是数据（16进制）

开始实战

这里我直接以我这个项目老人手环为例，写一下具体的操作思路。

先新建一个项目和产品，这里可以任意填，只是要注意数据格式要选择coap（二进制码流）

第一步是定义Profile，就是定义数据格式，以便后面进行编解码插件开发。

这里手环基本的信息包括：心率，血氧溶度，定位信息。

 

这里我大概定义了一个服务一个属性和一个命令，属性是手环发给服务器的，包括一些基本的信息。命令是服务器发给手环的，主要是让手环主动返回数据（这里其实是可以让手环定时上报信息的）

 

下面是编解码插件开发，主要是用于把我们的数据编码成二进制信息流发送NB，NB发送过来的二进制解码成json文件用于应用调用。

这里就直接分成了3部分，心率和血氧溶度均发送在一个属性内。对应的二进制位000000前两位是地址，中间两位是心率，后面两位是血氧溶度。

因为我定义的是无符号的8位整型8位二进制对应两位16进制。

演示效果（这里是直接用模拟器发的）

比较麻烦的是发送位置信息，这里我选择发送字符串，位置信息的格式如下2436.60666表示24度36.606666分。所以我这里直接使用12个字符串来表示位置信息

加上地址位的话大概要发26位数据上面那个对应的16进制数据为010000323433362E3630363636

效果如下（上面那个是用asciall码来进行转换的）

下面是asciall码转换表

二进制	十进制	十六进制	缩写	可以显示的表示法	名称/意义
0000 0000	0	00	NUL	␀	空字符（Null）
0000 0001	1	01	SOH	␁	标题开始
0000 0010	2	02	STX	␂	本文开始
0000 0011	3	03	ETX	␃	本文结束
0000 0100	4	04	EOT	␄	传输结束
0000 0101	5	05	ENQ	␅	请求
0000 0110	6	06	ACK	␆	确认回应
0000 0111	7	07	BEL	␇	响铃
0000 1000	8	08	BS	␈	退格
0000 1001	9	09	HT	␉	水平定位符号
0000 1010	10	0A	LF	␊	换行键
0000 1011	11	0B	VT	␋	垂直定位符号
0000 1100	12	0C	FF	␌	换页键
0000 1101	13	0D	CR	␍	归位键
0000 1110	14	0E	SO	␎	取消变换（Shift out）
0000 1111	15	0F	SI	␏	启用变换（Shift in）
0001 0000	16	10	DLE	␐	跳出数据通讯
0001 0001	17	11	DC1	␑	设备控制一（XON 启用软件速度控制）
0001 0010	18	12	DC2	␒	设备控制二
0001 0011	19	13	DC3	␓	设备控制三（XOFF 停用软件速度控制）
0001 0100	20	14	DC4	␔	设备控制四
0001 0101	21	15	NAK	␕	确认失败回应
0001 0110	22	16	SYN	␖	同步用暂停
0001 0111	23	17	ETB	␗	区块传输结束
0001 1000	24	18	CAN	␘	取消
0001 1001	25	19	EM	␙	连接介质中断
0001 1010	26	1A	SUB	␚	替换
0001 1011	27	1B	ESC	␛	跳出
0001 1100	28	1C	FS	␜	文件分割符
0001 1101	29	1D	GS	␝	组群分隔符
0001 1110	30	1E	RS	␞	记录分隔符
0001 1111	31	1F	US	␟	单元分隔符
0111 1111	127	7F	DEL	␡	删除

二进制	十进制	十六进制	图形
0010 0000	32	20	（空格）(␠)
0010 0001	33	21	!
0010 0010	34	22	"
0010 0011	35	23	#
0010 0100	36	24	$
0010 0101	37	25	%
0010 0110	38	26	&
0010 0111	39	27	'
0010 1000	40	28	(
0010 1001	41	29	)
0010 1010	42	2A	*
0010 1011	43	2B	+
0010 1100	44	2C	,
0010 1101	45	2D	-
0010 1110	46	2E	.
0010 1111	47	2F	/
0011 0000	48	30	0
0011 0001	49	31	1
0011 0010	50	32	2
0011 0011	51	33	3
0011 0100	52	34	4
0011 0101	53	35	5
0011 0110	54	36	6
0011 0111	55	37	7
0011 1000	56	38	8
0011 1001	57	39	9
0011 1010	58	3A	:
0011 1011	59	3B	;
0011 1100	60	3C	<
0011 1101	61	3D	=
0011 1110	62	3E	>
0011 1111	63	3F	?

二进制	十进制	十六进制	图形
0100 0000	64	40	@
0100 0001	65	41	A
0100 0010	66	42	B
0100 0011	67	43	C
0100 0100	68	44	D
0100 0101	69	45	E
0100 0110	70	46	F
0100 0111	71	47	G
0100 1000	72	48	H
0100 1001	73	49	I
0100 1010	74	4A	J
0100 1011	75	4B	K
0100 1100	76	4C	L
0100 1101	77	4D	M
0100 1110	78	4E	N
0100 1111	79	4F	O
0101 0000	80	50	P
0101 0001	81	51	Q
0101 0010	82	52	R
0101 0011	83	53	S
0101 0100	84	54	T
0101 0101	85	55	U
0101 0110	86	56	V
0101 0111	87	57	W
0101 1000	88	58	X
0101 1001	89	59	Y
0101 1010	90	5A	Z
0101 1011	91	5B	[
0101 1100	92	5C
0101 1101	93	5D	]
0101 1110	94	5E	^
0101 1111	95	5F	_

二进制	十进制	十六进制	图形
0110 0000	96	60	`
0110 0001	97	61	a
0110 0010	98	62	b
0110 0011	99	63	c
0110 0100	100	64	d
0110 0101	101	65	e
0110 0110	102	66	f
0110 0111	103	67	g
0110 1000	104	68	h
0110 1001	105	69	i
0110 1010	106	6A	j
0110 1011	107	6B	k
0110 1100	108	6C	l
0110 1101	109	6D	m
0110 1110	110	6E	n
0110 1111	111	6F	o
0111 0000	112	70	p
0111 0001	113	71	q
0111 0010	114	72	r
0111 0011	115	73	s
0111 0100	116	74	t
0111 0101	117	75	u
0111 0110	118	76	v
0111 0111	119	77	w
0111 1000	120	78	x
0111 1001	121	79	y
0111 1010	122	7A	z
0111 1011	123	7B	{
0111 1100	124	7C	|
0111 1101	125	7D	}
0111 1110	126	7E	~

还有另一个就不多说，其实都差不多的，至于云端发送数据给手环发送的也是二进制码流，和上面那个差不多。

实物发送数据

上面用模拟器差不多调试完毕后就可以开始用实物来调试了，我们把NB模块和串口下载器连接起来然后打开串口调试助手调试数据

写到这里我突然发现NB好像是没有定位指令的，要定位可以直接调用api。。还有还要在加上陀螺仪来判断老人是否摔倒。

没办法，只能在修改数据了。。

[infobox title=”注意”]

因为NB没有定位的AT指令，所以上面的定位属性我删掉了，只留下了心率，血氧，是否摔倒。而且这些信息是一次性发送的。同时我服务器给手环发送数据命令我也不打算加了，所以现在只是单向通信，上面的东西我也懒的改了，这里请大家自行脑补。。。

[/infobox]

总之大概就是上面这功能，最后的测试结果

说实话这NB的延时有点高啊，发个东西需要2-3秒那边才能收到数据。。。

差不多调试完了，现在就是用STM32来进行开发了

STM32编程

好久没用过stm32了，感觉都有点生疏了。。还好我之前在博客上写过笔记，直接去看以前的笔记去了。

先调试好stm32的血氧模块

这里我打算在开一个串口和NB模块进行通信，stm32有5个串口，这里我就选PA2和PA 3.

串口相关的函数我之前也写过，所以这里我就直接展示结果

这个是传感器接受到了数据并通过串口2打印AT指令。

下面我需要定时发送数据，所以就用到了stm32的定时器的知识，还好之前做过笔记。。这里我每5秒发送一次数据

好了，现在就需要和NB模块相连了。

我这边是采用开发板来进行调试的，下面是实物图

这里我就搞了两个模块，一个是心率检测的，还有一个是NB模块。

然后现在可以正常的传数据到物联网平台了，下面这个是物联网平台上的效果。

以及NB模块通过串口发回的数据，通过另一个串口打印出来

ok表示发送成功。

所以，这里就差不多没了。下面就是把三维角度传感器（电子陀螺仪）整合到开发板上，实现老人的跌倒判断。

突然发现给的例程是51的？，好吧，只能想办法改成stm32的了。

不过之前那个程序已经有I2C的程序了，所以我可以直接拷过来，然后只需要修改一下管脚就可以了

这里我用PB10和PB11来作为陀螺仪的管脚,然后跑了一下，居然一次就成功了？

前3个是x,y,z的加速度

后3个是x,y,z的角速度

这里我就暂时研究到这里了，至于跌倒检测的，我就只提供参数，其他的就交给项目的其他成员了，我这边还有其他的任务。。

[infobox title=”写个小总结吧”]

1.NB向华为云的物联网平台不需要发送什么复杂的数据，只需要发送相对应的二进制码流就行了，认证应该是通过IEMI号来进行认证的。

2.NB本身没有定位的AT指令，应该是基站来定位的，不过华为云提供了定位的api接口，所以也不需要我们关心具体细节

3.NB发送数据需要2-3秒才能送达，这个算是它的一个缺点吧

4.stm32用起来还是挺简单的，只要你调用库函数就行（如果你用寄存器的话就挺难的），不过我也就是把几个例程拼凑起来而已，以后还要努力学习啊 

5.stm32功能很强大，有5个串口，而且还有很多个定时器（具体几个我也忘记了），所以大家最好不要只学51，学stm32对硬件将会有更深的理解。

6.小熊派用的是华为云的liteos系统，据说华为手机好像也是这个系统（小熊派的那个是精简的）。这个系统也是可以烧到我们的stm32开发板上的，因为小熊派的也是stm32芯片。

7.搞这个差不多搞了3天，搞硬件感觉比搞软件还要麻烦，而且硬件的程序普遍比软件的要复杂，什么指针，结构体，位操作，简直是家常菜，还有硬件的通信有串口和IIC都挺麻烦的。当然最重要的就是实际操作，焊接考手工，画PCB板考美工，调试就靠老天爷（硬件出问题没有什么提示，而且还可能出现生命威胁。。。）。

[/infobox]

还有最后的程序源码

[ypbtn]https://pan.xiaoyou66.com/s/bds29den[/ypbtn]