作為物聯(lián)網(wǎng)領域最受期待的技術,NB-IoT具有更好的安全性,更深度的覆蓋,更長的電池周期,以及更好的服務質量保障。通過與其他物聯(lián)網(wǎng)常用的通信方式對比發(fā)現(xiàn)NB-IoT具有不可比擬的優(yōu)勢。目前,全球運營商已經(jīng)和行業(yè)合作伙伴一道拓展出了眾多NB-IoT應用場景,涵蓋了多個應用領域,包括智能抄表、智能停車、環(huán)境監(jiān)測、智能路燈等等。然而功耗問題一直是制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首要問題,因此降低節(jié)點底板功耗是影響NB-IoT網(wǎng)絡壽命的關鍵點。本論文完成了以下工作:NB-IoT網(wǎng)絡節(jié)點穩(wěn)定運行的基礎在于硬件,在所有電子元器件的選型上均采用低功耗低成本的器件的原則上對網(wǎng)絡節(jié)點各個硬件部分進行設計,主要包括微控制器模塊,通信模塊、DC-DC轉換模塊和鋰電池充放電模塊等。為了延長節(jié)點網(wǎng)絡壽命,本硬件設計在現(xiàn)有的基礎上做出了兩方面的改善。一方面是電源控制關斷的改善,在節(jié)點空閑狀態(tài)時將外部電源全部關斷,僅給MCU以及通信模塊的正常供電來保證控制和通信的有序工作;另一方面是MCU的選型采用可進入低功耗模式的微處理器來進一步降低功耗。作為低功耗網(wǎng)絡節(jié)點,軟件的低功耗設計是實現(xiàn)智能化的靈魂。在軟件方面闡述了低功耗軟件設計應遵... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

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??３．２＿３?ＳＴＭ８Ｌ的最小外圍電路??本設計采用的單片機為ＳＴＭ８Ｌ１５１Ｃ８Ｔ６。圖３－２中根據(jù)ＳＴＭ８Ｌ的設計手冊，給單片機設計??了最小外圍電路，包括上電復位電路、時鐘電路、振蕩電路、ＳＷＩＭ接口、ＳＨＴ１Ｘ接口。按鍵??ＳＷ－ＰＢ１用于復位振蕩電路中，分配了兩個晶振，分別是１６ＭＨｚ和３２７６８Ｈｚ，由ＳＴＭ８Ｌ單片機??按己編入的程序代碼內(nèi)部控制切換。ＳＷＩＭ接口用于給單片機燒錄程序。ＳＨＴ１Ｘ可與用于插一些??傳感器模塊，用于數(shù)據(jù)采集，例如ＤＳ１８Ｂ２０，?ＤＨＴ１１等。??－１６－??

?料電路??ＯＮＤ??圖３－２?ＳＴＭ８Ｌ１５１單片機外圍電路??３．３?ＮＢ－ＩｏＴ模塊設計??３．３．１主流ＮＢ－ＩｏＴ芯片及功耗對比??ＮＢ－ＩｏＴ相比于其他的通信模塊來說有著不小的低功耗優(yōu)勢。近來三大運營商紛紛宣布??ＮＢ－ＩｏＴ的測試和商用時間，與此同時工信部也在推動ＮＢ－ＩｏＴ標準化，將ＮＢ－ＩｏＴ模塊從外形、??封裝以及針腳定義等方面提出新的要求。??目前己知的開始量產(chǎn)ＮＢ－ＩｏＴ芯片的廠商有８家，不包含已宣布投入ＮＢ－ＩｏＴ芯片研發(fā)，但無??具體型號的廠商。下面介紹其中３種ＮＢ－ＩｏＴ芯片。??華為ＮＢ－ＩｏＴ的芯片是Ｂｏｕｄｉｃａ，是業(yè)界第一款具有超低功耗ＳｏＣ并支持ＮＢ－ＩｏＴ網(wǎng)絡的芯片，??它基于ＡＲＭ?Ｃｏｒｔｅｘ－ＭＯ內(nèi)核，可搭載Ｈｕａｗｅｉ?ＬｉｔｅＯＳ嵌入式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。接下來介紹Ｂｏｕｄｉｃａ??芯片的特性。首先Ｂｏｕｄｉｃａ芯片支持３ＧＰＰ?Ｒｅｌｅａｓｅ?１３標準協(xié)議，并且芯片支持帶內(nèi)部署、保護帶??部署以及獨立部署三種部署方式。Ｂｏｕｄｉｃａ芯片自帶ＰＳＭ和ｅＤＲＸ模式，有２０ｄＢ的室內(nèi)增強，??支持ＦＯＴＡ技術（ＦＯＴＡ，?Ｈｒｍｗａｒｅ?Ｏｖｅｒ－Ｔｈｅ－Ａｉｒ，云端升級技術）》支持頻段６９８？９６０ＭＨｚ：??Ｂａｎｄ５／８／ｌ２／１３／１７／１８／１９／２０／２６／２８。網(wǎng)絡層協(xié)議支持ＵＤＰ協(xié)議和ＣｏＡＰ協(xié)議

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]鷹潭NB-IoT基站覆蓋率全國最高 多項應用成標桿[J]. 魯義軒.  通信世界. 2017(22)
[10]中國首個LTEIoT多模外場測試啟動 多模成物聯(lián)網(wǎng)時代主旋律[J]. 刁興玲.  通信世界. 2017(15)

碩士論文
[1]窄帶物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)共存的干擾研究[D]. 王雨晴.北京郵電大學 2017
[2]多聲道超聲波流量計的設計與實驗研究[D]. 曹譯恒.河南工業(yè)大學 2015
[3]無線傳感器網(wǎng)絡低功耗節(jié)點設計與實現(xiàn)[D]. 劉嘉宇.北京交通大學 2015



本文編號：3219419