中国电信NB-IoT终端开发：串口设计与USIM卡防护策略

"物联网 NB-IOT" 本文主要讨论的是在物联网(IoT)环境中，特别是针对NB-IoT(窄带物联网)技术的终端设备设计和移植Docker过程中遇到的问题及解决方案。NB-IoT是一种低功耗广域网(LPWA)通信标准，广泛应用于远程传感器和智能设备。 在串口设计部分，NB-IoT芯片通常有两个串口，一个用于AT命令，另一个用于日志输出。对于不包含MCU的终端底板，AT命令口需直接与终端设备连接，需要处理电平转换（如3.0V/2.8V/1.8V至5V），并添加TVS等保护措施。建议保留AT和Log的接插件，方便升级和故障排查。若有MCU，AT串口应通过MCU进行串口透传，Log串口同样连接到MCU，便于日志记录。模组和外部MCU或PC的连接推荐采用特定的串行口连接方式，如图5-4所示，RI信号可根据实际需求决定是否连接。 在USIM卡设计方面，考虑到频繁的手动插拔，建议在信号线上加入TVS保护，并在数据线上添加20K上拉电阻以符合USIM协议要求。此外，SIM卡接口还应配备RC电路以增强保护。 中国电信发布的NB-IoT终端开发参考白皮书提供了详细的开发指南，包括硬件、软件设计以及通信能力、功耗优化和安全要求等方面的建议。在硬件设计上，强调了模组选型、电源设计、串口设计、USIM卡设计和模组扩展MCU设计等关键环节。软件设计部分涵盖了下发控制、并发和重传、终端主动释放RRC连接、软件可靠性、CoAP协议接入、FOTA升级和DTLS特性使用等内容。通信相关功能部分详细阐述了射频性能、APN选择、业务接入、异频重选、防止断电、网络质量报告、定位功能和短消息功能。最后，安全要求部分提到了物理安全、身份认证、访问控制、传输通道安全、数据和用户隐私以及软件完整性的保护措施。 总体来说，成功设计和移植NB-IoT设备涉及多方面的考量，从硬件选型到软件实现，再到通信性能优化和安全防护，都需要精心设计和严谨实施。这份白皮书为中国电信的合作伙伴提供了一份宝贵的参考资料，旨在推动NB-IoT终端产品的成熟和市场应用的繁荣。