利用NB-IoT技术实现数据上传至阿里云

本文主要实现利用NB-IoT技术实现基于UDP协议的数据传输。

硬件平台：BC95-B5 ，在淘宝上购买即可，可以直接购买模块，然后自己利用USB转串口接到PC上。也可以购买有MCU地板的，本人购买的是基于MSP430地板的开发板，不需要自己接USB转串口工具，当然价格会贵一些。

软件平台：由于本文只是实现简单的数据收发，不需要跑MCU程序，所以主要用的工具是 NB-IoT QNavigator 工具，读者可去网上自行下载。之前我使用串口直接发AT指令，比较麻烦，因为在正式使用nb模块发数据之前，需要一些指令进行配置。使用 NB-IoT QNavigator ，该软件内置了很多指令，比如创建套接字这些指令，都是自动配置好的，相当方便。

云平台：阿里云。去阿里云官网购买一个最便宜的ECS，预装ubuntu14，当然也可以选择其他系统。使用云服务器的一个好处就是只要购买看ECS，以后可以随便更换系统，几分钟就可以搞定。主要在购买的时候，选择专有网络，不要选择经典网络，这是方便后面安全组的设置。

NB专用卡：可以通过电信运营商购买，移动也有。

 在上面的条件都满足下来后，可以进行下面的操作：

SP1：在阿里云上运行一个UDP服务器程序（参见博客后面），主要实现接受数据并将数据返回的功能，需要设置服务端的UDP端口号，我这里设置为3001，然后使用gcc指令编译程序。在运行程序之前，需要先在阿里云的ECS的安全组中将3001端口放行(参见图1)，如何添加安全组规则可以参考阿里云的安全组相关文档。设置好安全组之后，运行UDP服务器程序。这里可以先使用tcp/udp socket调试工具，建立一个UDP客户端（参见图2），选择ECS的IP地址和你所设置的端口号，进行数据测试，如果通信成功，说明服务器运行正常，可进行下一步操作。

图1  安全组设置

图2  udp调试

SP2：将开发板通过USB线插入PC，打开 NB-IoT QNavigator ，点击Connect to module.就会自动连接。这一步会出现很多问题，这些问题多数与你的模块所在地有没有信号覆盖有关，如果你所在地没有基站，你的模块就无法附着，也就无法通信。初始化完成之后，可以看到模块的相关信息和卡的相关信息。如图3。如果一直无法注册到网络，试一试换一个位置，或者将开发板举高一点，因为这一步需要有NB信覆盖。

SP3：点击 NB-IoT QNavigator左侧的UDP，将阿里云服务器的IP地址和dup服务器的端口号填入，点击连接。如图4.

连接成功后，发送数据123456789，在接收端会收到313233343536373839.数据通过NB模块将发送到阿里云服务器，然后服务器将数据发回来。

图5为实物图

至此，利用NBIoT技术完成了数据传输。

后续可以利用MCU底板设计采集数据的程序，设计云服务的数据库，提供移动开发分API接口，以及数据展现等功能。以后采用基于UDP协议的CoAP协议进行数据传输。

问题1：以后使用电信的NB卡，都需要走电信的统一平台，也就是数据不能之间发送到自己的服务器。

问题2：NB的信号目前不稳定，对NB来说，如果20秒之内没有连接成功，就进入睡眠状态，后续就无法连接。据说可以更改这个时间，具体需要去查阅资料。

                                                               《完》

附：UDP服务端程序

 #include
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 #include
 #include
 #include
 #include
 #include
 #include

 #define SERV_PORT 3001
 
 int main()
 {
 int sock_fd; 
 int recv_num;
 int send_num;
 int client_len;
 char recv_buf[20];
 struct sockaddr_in addr_serv;
 struct sockaddr_in addr_client;
 sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
 if(sock_fd < 0){
 perror("socket");
 exit(1);
 } else{

printf("sock sucessful\n");
 } 
 memset(&addr_serv,0,sizeof(struct sockaddr_in));
 addr_serv.sin_family = AF_INET;
 addr_serv.sin_port = htons(SERV_PORT);
 addr_serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 client_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 
 if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr_serv,sizeof(struct sockaddr_in))<0 ){
 perror("bind");
 exit(1);
} else{
 
 printf("bind sucess\n");
 }
 while(1){
 printf("begin recv:\n");
 recv_num = recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_client,&client_len);
 if(recv_num < 0){
 printf("bad\n");
 perror("again recvfrom");
 exit(1);
 } else{
 recv_buf[recv_num]='\0';
 printf("recv sucess:%s\n",recv_buf);
 }
 printf("begin send:\n");
 send_num = sendto(sock_fd,recv_buf,recv_num,0,(struct sockaddr *)&addr_client,client_len);
 if(send_num < 0){
 perror("sendto");
 exit(1);
 } else{
 printf("send sucessful\n");
 }
 }
 close(sock_fd);
return 0;
 }