物联网卡业务是中国移动面向物联网用户提供的采用物联网专用的10648和14765号段作为MSISDN的移动通信接入业务,通过专用网元设备支持短信和GPRS等基础通信服务,并提供通信状态管理和通信鉴权等智能通道服务,默认开通物联网专用的短信接入服务号和物联网专用APN。
物联网卡是由移动、电信、联通运营商提供的2/3/4G卡,外观与普通SIM卡基本一样,采用专用号段,满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。像沃腾这样的物联网卡运营商是通过和中国移动、中国联通或者是中国电信合作,然后推出了自己的物联网卡业务。
其实现在物联网卡在生活中的运用很常见,像什么自助售货机、共享单车、移动POS机、公共汽车WiFi、GPRS定位什么的都是用了物联网卡来实现的智能使用!
物联网的感知部分主要以传感器为主。
由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。
因为MEMS,赋予了普通物体新的生命,它们有了属于自己的数据传输通路、有了存储功能、 *** 作系统和专门的应用程序,从而形成一个庞大的传感网。这让物联网能够通过物品来实现对人的监控与保护。
扩展资料
物联网自身就是一个复杂的网络体系,加之应用领域遍及各行各业,不可避免的存在很大的交叉性。如果这个网络体系没有一个专门的综合平台对信息进行分类管理,就会出现大量信息冗余、重复工作、重复建设造成资源浪费的状况。
每个行业的应用各自独立,成本高、效率低,体现不出物联网的优势,势必会影响物联网的推广。 物联网现急需要一个能整合各行业资源的统一管理平台,使其能形成一个完整的产业链模式。
物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用,有效的推动了这些方面的智能化发展,使得有限的资源更加合理的使用分配,从而提高了行业效率、效益。
在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用,从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进,大大的提高了人们的生活质量。
在涉及国防军事领域方面,虽然还处在研究探索阶段,但物联网应用带来的影响也不可小觑,大到卫星、导d、飞机、潜艇等装备系统,小到单兵作战装备,物联网技术的嵌入有效提升了军事智能化、信息化、精准化,极大提升了军事战斗力,是未来军事变革的关键。
参考资料来源:百度百科-物联网
自从物联网问世以来,如何使得 物 能够 联网 有多种的方式,目前运用非常广的Wifi,最近在做这方面的SDK,下面讲解一些配网的原理。
APP将要配置上的路由的wifi用户名、密码发送给智能硬件,目前基本采用以下几种方式
1)smartconfig
2)AP模式: APP 配置手机连接到智能硬件(WIFI芯片 的AP),构建成一个局域网,当然该局域网是不能上网的,但是在局域网内的各个设备的通信是OK
当前wifi应用的几种主流加密方式都存在一个特点, 明文的长度和加密后的密文长度之间是线性关系
即: 密文长度 = 明文长度 + 算法相关的常量C, 也就是说, 只要明文长度可控, 密文的长度即是可控的
这个特点是SmartConfig的核心原理
AP 是 (Wireless) AccessPoint 的缩写,即 (无线) 访问接入点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入 AP 模式
AP模式比较不好的就是配置时间比smartconfig要长,手机连接的WIFI接入点会变化,如果配置不成功,手机就无法上网,需要在手动配置WIFI,手机才能上网。
1 >各所院校侧重点不同,所开设的课程也有所不同,但是,骨干核心课程很相近。
课程1、 物联网产业与技术导论 使用电子工业出版社《物联网:技术、应用、标准、安全与商业模式》等等教材。 在学完高等数学,物理,化学,通信原理,数字电路,计算机原理,程序设计原理等课程后开设本课程,全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
课程2、C语言程序设计 使用清华大学出版社《C语言程序设计》等教材。 物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准。
课程3、Java程序设计 ,使用 机械工业出版社《Java语言程序设计教程》等教材。 物联网应用层,服务器端集成技术,开放Java技术也是必修课,同时需要了解Eclipse,SWT, Flash,HTML5,SaaS等技术
课程4、无线传感网络概论,使用 无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。 学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee, 蓝牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G等等。
课程5、 TCP/IP网络与协议 ,《TCP/IP网络与协议》,清华大学出版社,等教材。 TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能,为必修课
课程6、嵌入式系统技, 《嵌入式系统技术教程》,人民邮电出版社等教材。 嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术,为必修课
课程7、传感器技术概论 , 《传感器技术》,中国计量出版社,等教材。 物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解
课程8、RFID技术概论 ,《射频识别(RFID)技术原理与应用》,机械工业出版社,等教材。 RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
课程9、工业信息化及现场总线技术 ,《现场总线技术及应用教程》,机械工业出版社,等教材。 工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
课程10、M2M技术概论, 《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。 本书是美国“Texas State Techinical College”推出的M2M专业教材,在美国首次提出了M2M专业教学大纲,M2M也是物联网主要领域,需要了解,建议直接用英文授课。课程11、物联网软件、标准、与中间件技术 ,《中间件技术原理与应用》,清华大学出版社,《物联网:技术、应用、标准、安全与商业模式》,电子工业出版社,等教材。 物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生
《图解物联网》([ 日] NTT DATA集团)电子书网盘下载免费在线阅读
链接:> 密码:0my8
书名:图解物联网
作者:[ 日] NTT DATA集团
译者:丁灵
豆瓣评分:78
出版社:人民邮电出版社
出版年份:2017-4
页数:312
内容简介:
本书图例丰富,从设备、传感器及传输协议等构成IoT的技术要素讲起,逐步深入讲解如何灵活运用IoT。内容包括用于实现IoT的架构、传感器的种类及能从传感器获取的信息等,并介绍了传感设备原型设计必需的Arduino等平台及这些平台的选择方法,连接传感器的电路,传感器的数据分析,乃至IoT跟智能手机/可穿戴设备的联动等。此外,本书以作者们开发的IoT系统为例,讲述了硬件设置、无线通信及网络安全等运用IoT系统时会出现的问题和必备的诀窍。
作者简介:
日本NTT DATA集团
河村雅人
从事物联网与机器人的研发,工作内容涉及软件架构、产品选定,甚至还包括焊接、编程等。
大冢纮史
曾参与过应用了机器人中间件和AR交互技术的机器人服务开发,现致力于物联网和机器对机器通信领域,以及与传感器相关的研发。
小林佑辅
致力于技术开发,近年来尝试着把自己在数据分析工作上的经验应用到技术开发中。
小山武士
负责安全技术开发,现在热衷于开发设计可穿戴设备安全性方面的应用技术。
宫崎智也
专注于开发那些用来解决社会问题的机器人服务,从事云机器人基础架构的研发以及服务模型和应用方案的拟定。
RFID与NFC有很多相似之处,除了应用场合以及使用频段,他们也同时共享了许多行业标准,今天就为大家介绍其中两个较常用的标准协议。
RFID:
许多人对于RFID的感性认识都来自一则IBM的广告:一个在超市购物的青年一边逛一边往风衣里塞商品,到收银台后直接领取账单,而不需要掏钱付款。这则广告非常形象地给人们展示了RFID射频识别技术在日常生活中的应用。
RFID (radio frequency identification)是利用无线电波进行通信的一种自动识别技术。基本原理是通过读头和黏附在物体上的标签之间的电磁耦合或电感耦合进行数据通信,以达到对标签物品的自动识别。自动识别是指应用一定的识别装置,通过被识别物品和识别装置之间的接近活动,自动获取被识别物品的相关信息,并提供给后台计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。
RFID的主要频段有:125kHz,1342kHz,1356MHz,860-960 MHz,245GHz和58GHz。不同工作频率的RFID系统工作距离各有不同,应用领域也有差异。低频段(LF,125kHz,1342kHz)的RFID系统主要用于动物识别,工厂数据采集等;高频(HF,1356MHz)的RFID系统技术已经比较成熟,广泛应用于门禁,智能交通等方面,LF和HF频段应用电感耦合方式工作,一般工作距离较小;超高频段(UHF,860-960 MHz)的RFID系统电子标签有效工作距离可以达到3-6米,适用于物流,供应链等领域。微波频段(245GHz和58GHz)则应用于集装箱管理和公路收费,UHF和微波频段应用电磁耦合方式工作,工作距离较远。
NFC:
NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由飞利浦和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。目前,NFC论坛在全球拥有70多个成员,包括:万事达卡国际组织、松下电子工业有限公司、微软公司、摩托罗拉公司、NEC公司、瑞萨科技公司、三星公司、德州仪器制造公司和Visa国际组织。NFC是在RFID的基础上发展而来,NFC从本质上与RFID没有太大区别,都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。
ISO/IEC 15963
ISO15693是针对射频识别应用的一个国际标准,该标准定义了工作在1356Mhz下智能电子标签和RFID读写器的空气接口及数据通信规范,符合此标准的电子标签最远识读距离达到2米。工作场最小值015A/m,最大值5A/m。RFID电子标签读写器到电子标签的编码方式采用脉冲位置调制,支持两种编码方式,分别为256选1模式和4选1模式。当为256选1模式时通信速率154KBIT/S,当为4选1模式时的通信速率为2648kbits/s。标签到读写器的数据编码采用曼彻斯特编码方式,根据信号调试的方式不同,通信速率也不同,标签支持高速和低速两种通信速度。
ISO/IEC 15963应用场合
1) 人员通道
人员通道是ISO15693标准最具代表性的产品,产品型号为YXCHIRCONES+EAS,一般支持1维或二维方向的标签识别,典型标签读写距离120cm以上,目前广泛应用于个人身份识别、会议签到、图书馆管理、门禁控制、物品跟踪、物品防伪、仓储物流等领域。
2)全向通道
支持标签的三维方向读取,通道间距可达90cm以上,支持EAS、AFI检测模式,产品型号为YXCHTD6960C,支持脱机应用及多天线并列使用,可自动统计并显示人员进出次数。主要应用于图书防盗、身份识别、会议签到、门禁控制、物品跟踪等领域
3)智能书架
智能书架是一套高性能的在架图书实时管理系统,利用RFID射频识别技术实现在架图书单品级物品识别,可完成馆藏图书监控、清点、图书查询定位,错架统计等功能。智能书架系统具有检测速度快、定位准确等特点。可应用于图书、档案、文件管理等领域。
ISO/IEC14443
ISO14443是针对射频识别应用的一个适应于近场通信的RFID国际标准,他所支持的最大的识读距离为10cm,ISO14443标准定义了工作在1356Mhz下智能标签的空气接口及数据通信规范。
ISO14443规定了两种阅读器和近耦合IC卡之间的数据传输方式:A型和B型即Type A和TypeB,该标准支持的最小的数据通信速率为106Kbps,最大可支持848KBPS。
Type A是由Philips(NXP)等半导体公司最先首次开发和使用,是目前国际上应用最广泛的协议标准,从PCD到PICC采用ASK100%的调幅调试方式,从PICC到PCD采用OOK副载波调试方式。
Type B是一个开放式的非接触式智能卡标准,从PCD到PICC采用ASK 10%的调幅调试方式,从PICC到PCD采用BPSK副载波调试方式。
ISO14443应用场合
ISO14443标准主要应用于人员管理及小额支付的近距离安全识别领域。主要应用领域如,一卡通,会员管理,人员考勤,购物卡,身份识别,电子证件等等。
本实验采用W25Q64芯片W25Q64是华邦公司推出的大容量SPI
FLASH产品,其容量为64Mb。该25Q系列的器件在灵活性和性能方面远远超过普通的串行闪存器件。W25Q64将8M字节的容量分为128个块,每个块大小为64K字节,每个块又分为16个扇区,每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除4K个字节。所以,这需要给W25Q64开辟一个至少4K的缓存区,这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的 *** 作。
W25Q64的擦写周期多达10W次,可将数据保存达20年之久,支持27~36V的电压,支持标准的SPI,还支持双输出/四输出的SPI,最大SPI时钟可达80Mhz。
一。SPI接口原理
(一)概述
高速,全双工,同步的通信总线。
全双工:可以同时发送和接收,需要2条引脚
同步: 需要时钟引脚
片选引脚:方便一个SPI接口上可以挂多个设备。
总共四根引脚。
(二)SPI内部结构简明图
MISO: 做主机的时候输入,做从机的时候输出
MOSI:做主机的时候输出,做从机的时候输入
主机和从机都有一个移位寄存器,在同一个时钟的控制下主机的最高位移到从机的最高位,同时从机的最高位往前移一位,移到主机的最低位。在一个时钟的控制下主机和从机进行了一个位的交换,那么在8个时钟的控制下就交换了8位,最后的结果就是两个移位寄存器的数据完全交换。
在8个时钟的控制下,主机和从机的两个字节进行了交换,也就是说主机给从机发送一个字节8个位的同时,从机也给主机传回来了8个位,也就是一个字节。
(三)SPI接口框图
上面左边部分就是在时钟控制下怎么传输数据,右边是控制单元,还包括左下的波特率发生器。
(四)SPI工作原理总结
(五)SPI的特征
(六)从选择(NSS)脚管理
两个SPI通信首先有2个数据线,一个时钟线,还有一个片选线,只有把片选拉低,SPI芯片才工作,片选引脚可以是SPI规定的片选引脚,还可以通过软件的方式选择任意一个IO口作为片选引脚,这样做的好处是:比如一个SPI接口上挂多个设备,比如挂了4个设备,第二个用PA2,第三个用PA3,第四个用PA4作为片选,我们
跟第二个设备进行通信的时候,只需要把第二个片选选中,比如拉低,其他设备的片选都拉高,这样就实现了一个SPI接口可以连接个SPI设备,战舰开发板上就是通过这种方法来实现的。
(七)时钟信号的相位和极性
时钟信号的相位和极性是通过CR寄存器的 CPOL 和 CPHA两个位确定的。
CPOL:时钟极性,设置在没有数据传输时时钟的空闲状态电平。CPOL置0,SCK引脚在空闲时为低电平,CPOL置1,SCK引脚在空闲时保持高电平。
CPHA:时钟相位 设置时钟信号在第几个边沿数据被采集
CPHA=1时:在时钟信号的第二个边沿
CPOL=1,CPHA=1,
CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即上升沿的时候被采集。
CPOL= 0,CPHA=1, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。
如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即下降沿的时候被采集。
CPHA=0时:在时钟信号的第一个边沿
CPOL=1,CPHA=0,
CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即下降沿的时候被采集。
CPOL= 0,CPHA=0, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。
如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即上升沿的时候被采集。
为什么要配置这两个参数
因为SPI外设的从机的时钟相位和极性都是有严格要求的。所以我们要根据选择的外设的时钟相位和极性来配置主机的相位和极性。必须要与从机匹配。
(八)数据帧的格式和状态标志
数据帧格式:根据CR1寄存器的LSBFIRST位的设置,数据可以MSB在前也可以LSB在前。
根据CR1寄存器的DEF位,每个数据帧可以是8位或16位。
(九)SPI中断
(十)SPI引脚配置 (3个SPI)
引脚的工作模式设置
引脚必须要按照这个表格配置。
二。SPI寄存器库函数配置
(一)常用寄存器
(二)SPI相关库函数
STM32的SPI接口可以配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议。默认是SPI模式,可以通过软件切换到I2S方式。
常用的函数:
1 void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef
SPI_InitStruct);//SPI的初始化
2 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef SPIx, FunctionalState NewState); //SPI使能
3 void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT,
FunctionalState NewState); //开启中断
4 void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,
FunctionalState NewState);//通 过DMA传输数据
5 void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t Data); //发送数据
6 uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef SPIx); //接收数据
7 void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_DataSize);
//设置数据是8位还是16位
8 其他几个状态函数
void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef
SPI_InitStruct);//SPI的初始化
结构体成员变量比较多,这里我们挑取几个重要的成员变量讲解一下:
第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式,可以选择为半双工,全双工,以及串行发和串行收方式,这里我们选择全双工模式
SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。
第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式,这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master,当然有需要你也可以选择为从机模式
SPI_Mode_Slave。
第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项,这里我们是 8 位传输,选择SPI_DataSize_8b。
第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性,我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。
第五个参数 SPI_CPHA
用来设置时钟相位,也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿(上升或下降)数据被采样,可以为第一个或者第二个条边沿采集,这里我们选择第二个跳变沿,所以选择
SPI_CPHA_2Edge
第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件(NSS 管脚)还是软件控制,这里我们通过软件控
制 NSS 关键,而不是硬件自动控制,所以选择 SPI_NSS_Soft。
第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键,就是设置 SPI 波特率预分频值也就是决定 SPI 的时
钟的参数 , 从不分频道 256 分频 8 个可选值,初始化的时候我们选择 256 分频值
SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为 36M/256=140625KHz。
第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前, ,这里我们选择
SPI_FirstBit_MSB 高位在前。
第九个参数 SPI_CRCPolynomial 是用来设置 CRC 校验多项式,提高通信可靠性,大于 1 即可。
设置好上面 9 个参数,我们就可以初始化 SPI 外设了。
初始化的范例格式为:
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructureSPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
//双线双向全双工
SPI_InitStructureSPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI
SPI_InitStructureSPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构
SPI_InitStructureSPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平
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SPI_InitStructureSPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样
SPI_InitStructureSPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制
SPI_InitStructureSPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频
256
SPI_InitStructureSPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始
SPI_InitStructureSPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器
(三)程序配置步骤
三。W25Qxx配置讲解
(一)电路图
片选用的PB12
W25Q64 是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品,W25Q64 的容量为 64Mb,该系列还有 W25Q80/16/32
等。ALIENTEK 所选择的 W25Q64 容量为 64Mb,也就是 8M 字节。(1M=1024K)
W25Q64 将 8M 的容量分为 128 个块(Block),每个块大小为 64K 字节,每个块又分为 16个扇区(Sector),每个扇区 4K
个字节。W25Q64 的最少擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除 4K 个字节。这样我们需要给 W25Q64 开辟一个至少 4K 的缓存区,这样对 SRAM
要求比较高,要求芯片必须有 4K 以上 SRAM 才能很好的 *** 作。
W25Q64 的擦写周期多达 10W 次,具有 20 年的数据保存期限,支持电压为 27~36V,W25Q64 支持标准的
SPI,还支持双输出/四输出的 SPI,最大 SPI 时钟可以到 80Mhz(双输出时相当于 160Mhz,四输出时相当于 320M),更多的 W25Q64
的介绍,请参考 W25Q64 的DATASHEET。
在往一个地址写数据之前,要先把这个扇区的数据全部读出来保存在缓存里,然后再把这个扇区擦除,然后在缓存中修改要写的数据,然后再把整个缓存中的数据再重新写入刚才擦除的扇区中。
便于学习和参考再给大家分享些spi 的资料
stm32之SPI通信
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