概述
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→模块硬件准备
本文档描述NB260的软件指令操作,即BC26的常用指令操作:模块初始化到数据通信。
关于BC26的详细指令手册,请阅读移远官方指令手册。
有关NB260的硬件描述,请阅读《NB260硬件设计手册》[[NB260硬件设计手册]] ,BC28模块指令使用介绍。
有关NB260作为OpenCPU二次开发的软件说明,请阅读《NB260-OpenCPU软件开发手册》[[NB260-OpenCPU软件开发手册]],基于BC26的OpenCPU软件开发指导。
准备工作
在实际生产环境中,一般使用MCU的UART发送AT指令与NB模块交互。这里为了方便演示和讲解,我们使用电脑来的虚拟串口来与NB模块通信。
1、对NB-IOT技术有一定的了解
2、准备以下硬件:
*NB260小系统模块,以及NB天线(电信850MHz,移动900MHz)
*NB网络SIM卡(电信或者移动)
*串口转USB模块(任意的UART转USB模块,并安装好相应的驱动程序)
3、准备以下软件:
*串口调试助手(例如SSCOM,XShell等)。用于手动向模块发送AT指令。
*谷雨NBTool调试软件。图形化快速测试,自动向模块发送相关AT指令。
== NB-IOT基础知识 ==
NB-IoT (Narrow Band Internet of Things)是可与蜂窝网融合演进的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。 NB-IoT 构建于蜂窝网络之上,只消耗约 180 KHz 的频段,可以直接部署于 GSM 网络,UMTS 网络和 LTE 网络。 NB-IoT 采用的是授权频带技术,以降低成本。
NB-IoT 具有四大优势:
- 海量链接的能力,在同一基站的情况下, NB-IoT 可以比现有无线技术提供 50~100 倍的接入数。一个扇区能够支持10 万个连接,设备成本降低,设备功耗降低,网络架构得到优化。
- 覆盖广,在同样的频段下, NB-IoT比现有的网络增益提升了 20 dB,相当于提升了 100 倍的覆盖面积。
- 低功耗, NB-IoT借助 PSM (Power Saving Mode,节电模式)和 eDRX (Extended Discontinuous Reception,超长非连续接收)可实现更长待机,它的终端模块待机时间可长达 10 年之久。
- 低成本,NB-IOT不需要重新建网,射频和天线都是可以复用的,模块价格最终不会超过 5 美元。
关于NB-IOT的更多介绍请阅读《NB-IOT技术揭秘》[[NB-IOT技术揭秘]],一文读懂NB-IOT
物联网平台
首先,NB-IOT是运营商网络,所以只能和有固定IP的服务器通信。
另外,为了凸显NB-IOT的低功耗,多链接等优点,需要一个打通用户服务器与核心网的物联网平台(如华为电信的平台),作为中转网关,用户只需要自建应用服务器,专注上层的应用数据开发,设备的连接和管理工作全部交给平台来完成。平台负责应用服务器和设备之间的数据转发工作。除此之外,华为电信平台例如自身技术优势还可以免心跳下发数据,这是模块直连用户自建服务器所无法实现的。
当前NB-IOT主要平台有:
*华为OceanConnect
*电信物联网平台
电信物联网平台是华为OceanConnect的NB-IOT业务的独立版本,对于设备端来说,这两大平台是完全相同的。另外,由于华为和电信物联网平台需要申请账号才能使用,而且接入流程较为复杂,这无形之中增加了NB-IOT的学习难度。所以,为了让大家快速的了解和测试NB-IOT,我们开发了谷雨云透传平台,开箱即用,支持多种接入方式。在后面的快速通信测试时,我们将使用谷雨的云透传平台来快速测试。
模块硬件准备
首先连接NB260与USB转串口模块,最小连接仅需:GND,VIN,TXD,RXD,PEN。PEN信号用来开机和唤醒模块休眠,建议通过一个按键来与VIN相连。有关更详细的硬件接口说明,请参考《NB260硬件设计手册》
然后打开串口调试助手软件,选择对应的串口号,设置串口参数:’’‘115200,无校验,8位数据位,1位停止位’’’,最后打开串口。
随即接通NB260的电源,红色电源指示灯亮,但串口无任何输出,因此BC26还未开机。
然后将PEN拉高至少500ms使模块开机,可以看到串口调试助手中打印了一些内容。如果全部显示乱码,请检查波特率是否为115200,若没有任何内容输出请重新尝试开机,并且检查串口线TX和RX是否反接等。
F1: 0000 0000
V0: 0000 0000 [0001]
00: 0006 000C
01: 0000 0000
U0: 0000 0001 [0000]
T0: 0000 00B4
Leaving the BROM
在串口调试助手中发送字符串:AT,模块随即返回:OK,如下图所示,发送数据时务必勾选:’’‘加回车换行符’’’。否则模块不会响应。
{{Note|text=注意,当模块等待一段时间后再发串口数据无响应,表明模块处于休眠状态,需要按照开机的办法,也就是拉高PEN来唤醒模块。|type=warning}}
附着网络
附着网络是指模块连接到基站并注册网络。只有当网络附着成功后,才可以进行网络通信。
一般模块开机后会自动附着网络。也就是不需要任何指令操作,可以参考下面的指令来确认是否已成功附着到网络。
=查询模块功能状态=
#发送指令
AT+CFUN?
#模块返回
+CFUN:0
OK
+CFUN:0表示模块功能未打开,若返回:+CFUN:1则表示功能已打开。
该指令类似查看手机是否处于处于飞行或关机状态。0表示模块处于最低功能状态,功耗很小,可用的指令和功能也很少。
=开启模块功能=
#发送指令
AT+CFUN=1
#模块返回
OK
此时表示模块功能已打开,可以继续后续指令。注意在AT+CFUN未返回前请勿执行其他指令。{{Note|text=注意,若该指令返回错误ERROR,表示没有检测到SIM卡,多数是因为SIM卡未插入或者插反。NB200使用的是Micro类型的卡槽,SIM卡插入时,注意卡缺口朝外。|type=warning}}
=查询SIM卡的ICCID码=
ICCID是集成电路卡识别码:Integrate Circuit Card Identity的首字母缩写,该号码可以在SIM卡的背面看到。可以通过该识别码来查询NB物联网卡的号码。
#发送指令
AT+QCCID
#模块返回
+NCCID:89860317492045357506
OK
=查询当前频段=
BC26支持多频段,查询当前频段设置的命令如下
#发送指令
AT+QBAND?
#若模块返回:
OK
#则表示尚未附着到网络,无法查询当前工作频段。请先完成网络附着。
#若模块返回:
+QBAND:5
OK
#则表示已经附着到网络,当前频段为B5。
+QBAND格式如下:+QBAND:
,字段的含义为:
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
|网络频段:
5:表示B5,中国电信使用该频段
8:表示B8,中国移动使用该频段
有关完整的频段说明,请阅读NB260硬件手册
|}
=查询当前信号=
信号的强弱直接影响网络通信的质量,可以使用AT+CSQ来查询当前信号值。一般要求CSQ值大于5方可正常工作。
#发送指令:
AT+CSQ
#模块返回:
+CSQ: 25,0
OK
+CSQ格式如下:+CSQ:,
,字段的含义为:
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
|99:表示网络未知,或者网络未附着。如果模块关闭了自动附着功能,需要激活模块网络。才能获取到正确的信号值。
0 :表示信号质量为-113dBm或者以下,信号非常差
1 :表示信号质量为-111dBm
2~30:对应信号值为-109dBm到-53dBm。
31:对应信号值为-51dBm或者更高。
|-
|
|RXQUAL取值:0~7,若等于99表示未未知或未附着到网络。
|}
{{Note|text=Tips:CSQ中的rssi与dBm换算公式如下:dBm = rssi*2 – 113,例如,当rssi等于30时,对应dBm为-53dBm|type=tips}}
=查询网络是否激活=
该功能类似手机上的打开或关闭4G网络功能,网络激活后后方可网络通信。
#发送指令
AT+CGATT?
#模块返回:
+CGATT:1
OK
参数:
0:表示网络未激活。
1:表示网络已激活,注意,等于1表示仅打开网络功能,但是否入网还要等待+CEREG指令的确认。
=激活网络=
打开模块的网络功能,为后面的socket网络通信做准备
#发送指令
AT+CGATT=1
#模块返回
OK
若该指令返回ERROR,表明模块刚开机,SIM卡尚未准备好,请等待片刻。若仍然ERROR,很可能是SIM卡有异常。
=查询网络是否已注册=
#发送指令
AT+CEREG?
#模块返回:
+CEREG:0,1
OK
返回格式为:+CEREG:,
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
|该命令的URC通知设置。
0:表示网络注册状态变化时,不会主动发送+CEREG通知,需要用户主动发送查询命令。
1:表示网络注册状态变化时,模块会主动发送+CEREG通知。
|-
|
|网络注册状态
0:表示模块未注册到网络
1:表示模块已注册到网络
2:表示正在注册网络,请等待注册完成。
|}以上指令,我们已完成网络的附着操作,接下来可以使用CoAP和UDP协议收发数据了。
=== IP地址通知 ===
当模块已经附着到网络时,会主动上报分配到的IP地址,如下:
#模块URC指令上报
+IP: 10.47.53.56
此时表明可以进行网络通信等操作。
== 设置网络变化通知 ==
当模块网络发生变化时,我们需要模块主动上报当前的网络注册状态,发送以下指令实现该功能。
#发送指令
AT+CEREG=1
#模块返回:
OK
此时,我们可以简单测试一下该功能。例如,关闭模块网络然后重新打开,如下:
#发送指令关闭网络
AT+CGATT=0
#模块返回
OK
#大概1s左右,模块主动通知
+CEREG=0
#再次打开网络
AT+CGATT=1
#模块立即返回
OK
#然后随即主动通知正在注册网络:
+CEREG:2
#最后再次通知注册成功(注册网络需要一定的时间,不同地区时间不同,从几秒到几分钟均有可能):
+CEREG:1
#模块返回:
OK
若恢复模块的休眠功能,执行以下操作:
#发送指令
AT+SM=UNLOCK
#模块返回:
OK
使用UDP协议通信
BC26支持UDP协议通信,UDP协议具有资源开销小,速度快等特点,并且不需要维持链接,非常适合低功耗设备的数据传输。{{Note|text=在数据通信之前,务必使模块附着到网络,请发送查询命令确认网络附着状态:AT+CEREG? 应当返回 +CEREG:0,1 或 +CEREG:1,1|type=warning}}
{{Note|text=由于电信公司政策(移动公司无此限制),使用电信NB卡若要访问私有服务器IP,必须将私有IP添加到SIM卡的白名单中(也就是绑定IP),例如从我们这购买的SIM卡已经绑定了我们的服务器IP:115.29.240.46|type=warning}}使用AT+NPING指令来测通,检查是否能够与目标服务器IP通信。
发送指令
AT+NPING=115.29.240.46
模块立刻返回:
OK
然后随即返回:
+NPING:115.29.240.46,53,488
返回格式为:+NPING:<remote_address>,
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|<remote_address>
目标ip地址 |
---|
数据包生存时间,请看百科介绍。 |
}发生错误时,返回:+NPINGERR: |
{ |
!参数
!说明
|-
|
|错误码
1:远程主机有效时间内未响应。
2:发送PING请求失败。
|}所以当返回:+NPINGERR:1时,很可能是该IP地址未绑定到SIM卡(电信卡有这个限制)。无法进行后续通信测试。
另外值得注意的是,电信的SIM卡虽然已绑定了该某个IP地址,会仍然无法PING成功,但不影响通信。
=创建UDP通信Socket=
在使用模块网络收发数据之前,需要先创建一个socket,并且知道对方ip和端口号后才能发送数据。
发送如下命令创建UDP Socket
AT+NSOCR=DGRAM,17,4587,1
模块返回:
0
OK
创建socket的指令格式为:
AT+NSOCR=,,[,]
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
Socket类型,取值为DGRAM |
---|
Socket通信协议,UDP协议号是17,因此取值为17 |
- |
本地监听端口,不是远程UDP-Server的端口。示例中取值4587。BC26模块支持创建7路UDP Socket,再次创建socket,注意本地端口取值不要重复,其他情况对本地端口的取值没有任何要求。 |
}返回格式为: |
OK
刚刚创建了第一个UDP Socket,因此socket-id为0,模块数据收发均要使用此处返回的socket-id,请牢记。
=UDP发送和接收数据=
我们需要在服务器(固定IP)上先创建一个UDP Server,指定一个端口来监听模块发来的消息。
为了快速测试,我们在谷雨服务器上,创建了一个UDP Server ,固定IP:115.29.240.46,端口号:5000,该Server收到UDP Client发来的数据时,会在已收到的数据加上前缀:“iotxx:”,然后延时5s后发回到UDP Client中。
例如客户端发送字符串"123", 等待5s后,会收到字符串 “iotxx:123”
发送数据的命令如下:
AT+NSOST=0,115.29.240.46,5000,3,313233
模块立刻返回:
0,3
OK
发送数据指令格式为:AT+NSOST=,<remote_addr>,<remote_port>, ,
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
刚刚创建的UDP通信socket编号,从0开始,若创建了两个UDP的socket,则第一个为id编号0,第二个id编号为1 |
---|
<remote_addr>,<remote_port> |
远程服务器IP地址和端口,例如我们的NB云平台IP地址为:115.29.240.46,端口为:5000 |
- |
, |
待发送的数据长度和数据内容,注意,data是以16进制形式的填写,例如要发送:123,则data为:313233,length为:3 |
}模块返回格式:, |
{ |
!参数
!说明
|-
|
UDP通信socket编号 |
---|
是已发送的数据长度。 |
}例如返回:0,3,则表示,Socket 0通道发送了3个字节数据。此时表明,模块已经成功将数据发送了出去。 |
接下来演示模块接收来自服务器的数据(我们服务器5000端口收到客户端发送的数据后,等待5秒,然后原样回传)。等待大约5秒后,模块会异步命令通知:
+NSONMI:0,9
格式为:+NSONMI:,
+NSONMI:0,9 表示在通道0,接收到长度为9个字节的数据。
此时,我们需要把已模块已收到的数据读出来。
发送指令:
AT+NSORF=0,9
模块返回:
0,115.29.240.46,5000,9,696F7478783A313233,0
指令格式为:AT+NSORF=,<req_length>
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
UDP通信socket编号 |
---|
<req_length> |
要读取的数据长度,当req_length大于+NSONMI指令返回的长度时,返回+NSONMI的实际长度。若req_length小于+NSONMI指令返回的长度时,将只返回req_length长度的数据。 |
} |
模块返回的数据格式为:,<remote_addr>,<remote_port>,,,<remaining_length>
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
UDP通信socket编号 |
---|
<ip_addr>, |
数据发送方的ip地址和端口号。对应模块返回的字段:115.29.240.46,5000 |
- |
, |
AT+NSORF指令读取到的数据长度和数据内容。对应模块返回的字段:9,696F7478783A313233,由于返回的是HEX格式的数据,因此对应的字符串为:iotxx:123 |
- |
<remaining_length> |
未读取的剩余数据长度。对应模块返回的最后一个字段:0 |
} |
== 使用TCP协议通信 ==
NB260(BC26)和NB101(BC95)相比,额外支持TCP协议,TCP协议和UDP很相似,但是TCP可靠性更高。
首先创建TCP协议Socket
AT+NSOCR=STREAM,6,56000,1
模块返回:
使用CoAP协议通信
CoAP是一种类似HTTP的极其轻量级的应用层协议,HTTP基于TCP协议,而CoAP基于UDP协议,最小数据包仅有4个字节。非常适合低功耗物联网设备的使用。
BC26模块中集成了CoAP服务端和客户端,封装了内部接口,提供简洁的数据收发指令给用户使用。因此使用CoAP协议通信比UDP更简单。
CoAP通信的使用流程: 模块附着网络>>设置CDP服务器地址和端口>>发送数据>>接收数据。
使用CoAP通信前,也建议测试测试远程IP地址是否可用。
{{Note|text=1、NB模块中使用的CoAP协议是在标准CoAP基础上又封装一层,过程较复杂,因此大家很难自己创建CoAP服务器来测试,如果要自建CoAP协议服务器,请参考电信的模块对接手册。
2、CoAP协议的通信需要对接电信/华为平台后进行,其他情况下很难正常测试。|type=info}}
=配置CDP服务器=
配置远程CoAP服务器的IP地址和端口,类似UDP的IP和端口。
发送指令:
AT+NCDP=115.29.240.46,5683
模块返回:
OK
设置指令格式:AT+NCDP= <ip_addr>[,]
{| class=“wikitable”
|+
!参数
!说明
|-
|<ip_addr>
目标CDP服务器的IP地址,例如:115.29.240.46 |
---|
目标CDP服务器的端口,默认端口:5683 |
} |
若想查询CDP设置情况,请发送指令:AT+NCDP?
=配置新消息通知=
开启发送消息通知,配置后,若消息已发送,串口会返回异步命令+NSMI:SENT的提示。
发送指令:
AT+NSMI=1
模块返回:
OK
开启接收消息通知,配置后,若接收到服务器的数据下发,模块会主动向串口发送异步命令。
发送指令:
AT+NNMI=1
模块返回:
OK
指令格式:AT+NNMI=
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
|设置接收消息通知类型,取值如下:
0:不通知,默认设置
1:通知并携带数据,
2:仅通知
|}
=CoAP发送和接收数据=
注意,本节内容仅解释演示CoAP协议收发指令。因为涉及服务器联调问题,所以本节内容大家可能无法正常测试。
发送字符串"123"
发送指令:
AT+NMGS=3,313233
模块随即返回:
OK
若数据已成功发送,并且服务器已收到,串口会打印:
+NSMI:SENT
如果失败,会打印失败错误码。
指令格式:AT+NMGS=,
{| class=“wikitable”
!参数
!说明
|-
|
待发送数据的数据长度 |
---|
待发送的数据内容,注意,data是以16进制形式的填写,例如要发送:123,则data为:313233,对应长度为:3 |
} |
当CoAP服务器有数据下发时,模块串口会打印:
+NNMI:9,696F7478783A313233
指令格式为:+NNMI:,,参数解释,请参考指令AT+NMGS
最后
以上就是含蓄热狗为你收集整理的BC26调试的全部内容,希望文章能够帮你解决BC26调试所遇到的程序开发问题。
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