基于 nRF Connect SDK 的蜂窝物联网应用开发

 目录

1. 环境准备

(1) 硬件与工具

(2) 示例代码位置

2. 典型蜂窝物联网功能示例：数据传输

(1) 示例代码结构

(2) 关键代码实现

(3) 配置步骤

3. 完整示例：LTE连接与HTTP数据传输

(1) 代码实现（HTTP POST示例）

(2) 配置步骤

4. 定位服务示例（GPS）

(1) 代码实现

(2) 配置步骤

5. FOTA（固件无线升级）示例

(1) 代码实现

(2) 配置步骤

6. 调试与测试

(1) 连接开发板

(2) 测试步骤

(3) 常见问题

7. 完整示例代码（LTE连接+HTTP）

8. 扩展功能建议

(1) 低功耗优化

(2) 安全配置

总结

以下是基于 nRF Connect SDK 的 蜂窝物联网（Cellular IoT）示例，以 nRF9160系列芯片（支持LTE-M/NB-IoT）为核心，展示如何实现 数据传输、位置跟踪 等典型功能。示例基于 nRF9160 DK开发板，涵盖代码实现、配置步骤及调试方法：

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1. 环境准备

(1) 硬件与工具

• 开发板：nRF9160 DK（支持LTE-M/NB-IoT）。

• SIM卡：插入开发板的Nano-SIM卡槽，确保已开通蜂窝数据服务。

• 工具链：

  • 安装 nRF Connect SDK（版本建议 v2.0.0+）。

  • 配置 Zephyr SDK 和 West工具。

• 调试工具：

  • nRF Connect Desktop：用于监控串口日志和调试。

  • J-Link：用于硬件调试。

(2) 示例代码位置

在nRF Connect SDK中，蜂窝物联网示例位于：

samples/nrf9160/app_lte_simple

该示例实现 基础LTE连接和数据传输，可作为入门参考。

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2. 典型蜂窝物联网功能示例：数据传输

(1) 示例代码结构

以 samples/nrf9160/app_lte_simple 为例，关键文件包括：

• CMakeLists.txt：项目配置文件。

• prj.conf：内核配置（如启用LTE、位置服务）。

• main.c：初始化LTE模块和数据传输逻辑。

(2) 关键代码实现

/* main.c */
#include 
#include 

// 定义APN（接入点名称）
#define APN "internet"    // 根据运营商配置修改

void main(void) {
    int err;

    // 初始化LTE模块
    err = lte_link_init(NULL);
    if (err) {
        printk("LTE init failed: %d\n", err);
        return;
    }

    // 连接LTE网络
    err = lte_connect();
    if (err) {
        printk("LTE connect failed: %d\n", err);
        return;
    }

    printk("Connected to LTE network!\n");

    // 发送HTTP请求示例（需配置服务器地址）
    // 这里简化为打印状态
    printk("Sending data to server...\n");
}

(3) 配置步骤

1）启用LTE支持：在 prj.conf 中设置：

CONFIG_LTE=y
CONFIG_LTE_NRF9160_NS=n    # 使用非安全模式（NS）
CONFIG_LTE_AUTO_INIT=y     # 自动初始化LTE

2）配置SIM卡和APN：在 prj.conf 中添加：

CONFIG_LTE_AUTO_INIT=y
CONFIG_LTE_APN="\"internet\""
CONFIG_LTE_USER="\"\""
CONFIG_LTE_PASS="\"\""

  （根据SIM卡运营商修改APN、用户名和密码）。

3）启用位置服务（可选）：

CONFIG_LTE_GPS=y