物联网“通信模块”使用方法！单片机硬件开发基础，实战经验总结

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单片机作为系统的大脑，控制这整个系统的运转，执行着一套完整的时序逻辑，实现产品的功能。
利用单片机系统，搭建一个智能硬件或者物联网终端，主要是一个单片机加上一些外围器件或者模块。
（例如摩拜单车、智能锁、远程抄表等，都是用一个低功耗单片机，外挂GPS、2G模块、蓝牙模块等）
今天聊一聊单片机如何外挂模块。

一.什么是模块？

模块其实就是实现特定功能的硬件单元。可以是自己定制的，也可以购买通用的模块产品。使用通用化模块开发产品，可以大大缩短产品开发周期，提高产品可靠性，减少开发流程等。
如果不用模块，自己做COB（Chip on Board）也是可以的。虽然单机成本要低一些，但是开发周期长，生产测试更复杂。

二.2G模块

2G模块在物联网领域的应用非常常见，其厂商也非常多，比如:华为、ZTE、SIMcom、Quectel等等。
模块的选择，主要看功能、性能、封装引脚，如果功能接口不满足于项目需求，就会有功能实现不了，所以在选择模块之前一定把功能了解详细。
2G模块的使用都很类似，大多数都是通过串口与MCU之间连接，采用AT指令进行控制。AT指令也是比较通用的交互方法，各厂商之前区别也不大，比如查询当前信号强度，执行如下操作：
MCU发送到主机：”AT+CSQ”
主机返回信号强度信息：+CSQ: 31,99

当然，模块也有支持二次开发的类型，即模块内部自带MCU，可以在里面编程，直接调用API接口来实现功能。这种做法比直接在2G手机平台上开发，要容易点，但比在单片机上开发，要复杂点。
直接使用2G模块里的MCU，可以省去外部MCU的费用，但是无法做到微安级的超低功耗。
三. 蓝牙模块

蓝牙又分为经典蓝牙和BLE（低功耗蓝牙），经典蓝牙可传输音频信号，常用于蓝牙耳机、手机、平板。BLE则应用于短距离传输控制，比如手环、键盘、遥控器、自拍杆、防丢器等等。
如果你想做一个遥控车，很简单，找一个51单片机，外挂上按键、BLE模块，把数据通过BLE传送到小车上，小车接收到遥控器发送的指令过后，执行电机的正反转，完毕。
如果做一个产品，BLE模块并不推荐使用，因为BLE很多都是单芯片，最多外挂一个flash就能完成的功能，参考程序厂商也会提供，完全可以自己开发，并且，目前BLE模块没有太大的厂商，供货问题也得考虑。

四．NB-IoT模块

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)基于蜂窝的窄带物联网，作为新一代的物联网通信方式，其主要突出特点是覆盖广且深、连接强、功耗低、成本低。在智能停车、智能抄表、环境监测、农业和畜业等场景中应用比较多。目前国内推出的NB-IoT模块的厂商并不多，如果你自己去开发NB-IoT功能，难度不是一点的大，也不适合在产品中开发自己的NB-IoT，所以，使用NB-IoT的场景中几乎都应用的是模块。
NB-IoT模块的使用方法和2G模块很类似，都是应用串口AT指令控制。通信流程上根据运营商的不同会有一定的区别，比如目前电信品台是拒绝NB-IoT通过UDP之类的通信协议与服务器之间通信，所有的数据必须传送到电信平台上，服务器从电信平台获取数据。

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