虽然NB-IoT具有广阔的应用前景,但NB-IoT的应用开发涉及传感器应用设计、微控制器编程、终端(UE)的NB-IoT通信、数据库系统、PC方侦听程序设计、人机交互系统(HCI)的软件设计等过程,是一个融合多学科领域的综合性系统,因而具有较高的技术门槛。寻找降低NB-IoT应用开发技术门槛的方法是本书的主要任务。
在相当长的一段时间内,物联网智能系统受到了许多实体行业的广泛重视。然而, 进行物联网智能系统的软/硬件设计往往具有较高的技术门槛 ,主要表现在:需要软/硬件协同设计,涉及软件、硬件及行业领域知识;一些系统具有较高的实时性要求;许多物联网智能产品必须具有较强的抗干扰性与稳定性;在开发过程中需要不断地进行软/硬联合测试等。因此开发物联网智能系统会出现成本高、周期长、稳定性难以保证等困难,对技术人员的综合开发能力提出了更高的要求,这些问题是许多中小型终端产品企业技术转型的主要瓶颈之一。
大多数具体的物联网智能系统是针对特定应用而开发的, 许多终端企业的技术人员往往从“零”做起 ,对移植与复用重视不足,新项目的大多数工作必须重新开发,不同开发之间也难以共用技术积累。通常,系统的设计、开发与维护交由不同的人员负责,由于设计思想不统一,会使人员分工不明确、开发效率低,给系统的开发与维护工作带来很多困难。
解决 NB-IoT 应用开发所面临难题的基本思路是 :从技术科学层面,研究抽象物联网应用系统的共性技术,加以凝练分析,形成可复用、可移植的构件、类、框架;实现整体建模,合理分层,达到软/硬可复用与可移植的目的。因此,本书的主要任务是:提出物联网智能系统的应用架构及应用方法,给出软/硬件模板(“葫芦”),以便技术人员可以在此模板的基础上,进行特定应用的开发(“照葫芦画瓢”)。这个架构抽象出了物联网智能系统的共性技术、厘清共性与个性的衔接关系、封装软/硬件构件、实现软件分层与复用,以此来有效降低技术门槛、缩短开发周期、降低开发成本、明确人员职责定位、减少重复劳动、提高开发效率。从形式上说,可以把这些内容称为“中间件”,它不是终端产品,但为终端产品服务,有了它,就可以较大幅度地降低技术门槛。
关于NB-IoT简介,包括定义、起源、技术特点等内容,在网络上介绍很多,1.1节已经给出了一个概括性的总结,建议读者了解这些内容即可,不必花过多精力纠结于NB-IoT的定义,也不必受一些空洞无物培训班、讲座、报告的误导,停留于面上,而应该静下心来,在基本理论的指导下,通过实际项目的训练,掌握 NB-IoT 应用系统的基本开发方法与流程,理解基本软/硬件设计过程,了解底层驱动基本原理,提高编程的鲁棒性、规范性、可移植性与可复用性,掌握软/硬件联合(协同)调试方法。从而达到提高物联网应用系统的开发能力,提高开发效率、减少开发时间、提高系统稳定性。