基于NB-IoT的定位器系统设计
发布时间：2021-01-07 02:52
我国的物联网通信技术进入高速发展的新时代,大数据、区块链、云处理和人工智能不断的丰富着我们的生活。针对一些特定的应用场景,人们对定位的功能需求也越来越大。本次设计采用时下最热门的NB-IoT物联网通信技术,设计一款集温湿度采集、计步和定位功能为一体的低功耗定位器产品。定位器系统的硬件终端采用移远BC28芯片为主要核心模块,该芯片具有二次开发OPENCPU功能,嵌入了华为LiteOS操作系统,即可作为通信模块也可作为MCU处理器。该定位器系统能够采集温湿度传感器SHT20和三轴加速度传感器LIS3DH的数据,并实现传感器数据处理的功能。搭配eSIM卡基站定位功能,通过CoAP通信协议进行数据封装,确保设备数据能够上传到电信物联网平台,实现硬件终端与电信物联网平台数据通信的功能。平台侧利用电信物联网平台进行对接,根据终端上传的数据结构设计Proflie文件和编解码插件来进行数据解析,实现平台侧与终端设备的数据对接。通过硬件终端与电信物联网平台的联调与测试,表明了该定位器系统能够与物联网平台进行数据交互。通过平台侧对硬件终端的温度、湿度、步伐数据和定位信息进行实时监测,可以得知佩戴者的运动状...
【文章来源】：福建师范大学福建省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NB模组
福建师范大学宋隆明硕士学位论文-22-表3-3三种三轴加速度传感器对比表Tab.3-3Threethree-axisaccelerometercomparisontable3.2.4SIM卡选型SIM卡（SubscriberIdentificationModule）是移动通信设备的用户身份识别卡，也是负责通信计费的数据卡，GSM数字移动手机或者物联网设备硬件终端必须有SIM卡才能够正常使用[34]。运营商将SIM卡的用户信息和加密的密钥等信息存储到电脑的数据库中，实现在GSM网络通信中识别用户身份，并在通话时对用户的语音信息进行加密。物联网SIM卡版本在原先的SIM卡功能上删减了语音通信功能，保留了数据通信和短信功能，而最新的149字段的物联网卡保留了语音功能，供企业用户根据自身需求选择合适的物联网卡类型进行数据通信[35]。最新的SIM卡系列开通了基站定位功能，在与电信签订通信白名单后可以开通基站定位功能，在不需要GPS或者北斗定位模块的条件下就能实现定位功能。其物联网专属号码段如下图所示：图3-3SIM卡专属号码段Fig.3-3SIMcardexclusivenumbersegment
第三章定位器硬件终端设计-23-物联网SIM卡支持插入式、贴片式两种物理形态；按照可靠性，可支持消费级物联网卡（常见的物联网卡），也支持可靠性更高的工业级物联网卡。其中插入式SIM卡的体积较大，硬件设计方面需要增加通信卡槽，优势在于便于更换。贴片式SIM卡体积小，不需要其他外围设计，直接可以与NB模块进行通信，缺点在于一旦焊接完成后不可更换。两种物联网sim卡如下图3-4所示：图3-4电信物联网SIM卡Fig.3-4TelecomInternetofThingsSIMcard根据第二章的功能需求可知，本次产品设计的体积要尽量小，符合可佩戴物品的大小尺寸，如果采用插入式SIM，在硬件设计时需要设计卡槽，大大的增加的体积。综上所述，本次设计采用贴片式SIM卡更符合（贴片式SIM卡被称为eSIM卡）。第三节硬件电路设计本次设计以BC28作为主控制芯片及通信模组，为用户开放1个SPI接口、1个I2C接口、一个ADC接口、3个串口（主串口、调试串口、串口3）和若干GPIO。PWR模块为系统电源模块，为BC28及外围传感器电路提供电源供电。BC28采用IIC硬件接口与LIS3DH三轴传感器和SHT20温湿度传感器连接，读取3轴加速度和温湿度参数，LIS3DH拥有两个可配置中断触发BC28唤醒，SHT20通过配置与BC28引脚直连，直接由BC28控制来读取温湿度值；预留2个状态LED灯的控制与UART3_TX/RX复用，可选配置成串口打印或LED显示运行信息。SIM卡模块采用贴片式SIM，减少SIM卡卡槽来降低设备体积，直接由BC28模块控制eSIM
本文编号：2961755
【文章来源】：福建师范大学福建省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NB模组
福建师范大学宋隆明硕士学位论文-22-表3-3三种三轴加速度传感器对比表Tab.3-3Threethree-axisaccelerometercomparisontable3.2.4SIM卡选型SIM卡（SubscriberIdentificationModule）是移动通信设备的用户身份识别卡，也是负责通信计费的数据卡，GSM数字移动手机或者物联网设备硬件终端必须有SIM卡才能够正常使用[34]。运营商将SIM卡的用户信息和加密的密钥等信息存储到电脑的数据库中，实现在GSM网络通信中识别用户身份，并在通话时对用户的语音信息进行加密。物联网SIM卡版本在原先的SIM卡功能上删减了语音通信功能，保留了数据通信和短信功能，而最新的149字段的物联网卡保留了语音功能，供企业用户根据自身需求选择合适的物联网卡类型进行数据通信[35]。最新的SIM卡系列开通了基站定位功能，在与电信签订通信白名单后可以开通基站定位功能，在不需要GPS或者北斗定位模块的条件下就能实现定位功能。其物联网专属号码段如下图所示：图3-3SIM卡专属号码段Fig.3-3SIMcardexclusivenumbersegment
第三章定位器硬件终端设计-23-物联网SIM卡支持插入式、贴片式两种物理形态；按照可靠性，可支持消费级物联网卡（常见的物联网卡），也支持可靠性更高的工业级物联网卡。其中插入式SIM卡的体积较大，硬件设计方面需要增加通信卡槽，优势在于便于更换。贴片式SIM卡体积小，不需要其他外围设计，直接可以与NB模块进行通信，缺点在于一旦焊接完成后不可更换。两种物联网sim卡如下图3-4所示：图3-4电信物联网SIM卡Fig.3-4TelecomInternetofThingsSIMcard根据第二章的功能需求可知，本次产品设计的体积要尽量小，符合可佩戴物品的大小尺寸，如果采用插入式SIM，在硬件设计时需要设计卡槽，大大的增加的体积。综上所述，本次设计采用贴片式SIM卡更符合（贴片式SIM卡被称为eSIM卡）。第三节硬件电路设计本次设计以BC28作为主控制芯片及通信模组，为用户开放1个SPI接口、1个I2C接口、一个ADC接口、3个串口（主串口、调试串口、串口3）和若干GPIO。PWR模块为系统电源模块，为BC28及外围传感器电路提供电源供电。BC28采用IIC硬件接口与LIS3DH三轴传感器和SHT20温湿度传感器连接，读取3轴加速度和温湿度参数，LIS3DH拥有两个可配置中断触发BC28唤醒，SHT20通过配置与BC28引脚直连，直接由BC28控制来读取温湿度值；预留2个状态LED灯的控制与UART3_TX/RX复用，可选配置成串口打印或LED显示运行信息。SIM卡模块采用贴片式SIM，减少SIM卡卡槽来降低设备体积，直接由BC28模块控制eSIM
本文编号：2961755
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/2961755.html
最近更新
教材专著
