前言

随着网络技术和微电子技术的快速发展，网络世界逐渐从人与人的连接扩大到人与物以及物与物的连接。物联网的爆炸式增长扩展了网络的连接性和数据的交换方式，从可穿戴设备到工业生产设备，这些联网的设备可以快速感知环境信息、被远程控制以及自我决策和采取行动。

以长期演进（Long Term Evolution,LTE）技术为基础，面向广域物联网应用而设计的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）系统已作为第五代移动通信技术（5th Generation mobile networks,5G）商用的低速率、大连接场景的技术方案，正式成为5G 家族成员之一。近年来，我国逐步加大对NB-IoT发展政策的支持力度，在技术、市场、政策的导向下，NB-IoT的产业化发展迅猛。智慧消防、智慧停车、智慧照明、智慧水务等诸多应用场景纷纷出现。2017年，全球首个NB-IoT智慧水务规模化商用。随着2020年5G 新基建号角的吹响，我国5G 网络建设已走在世界前列，具有全面的5G 增强型移动宽带（enhanced Mobile Broadband,eMBB）和NB-IoT网络覆盖能力，为经济社会各领域基于5G的数字化转型、智能升级和融合创新提供坚实的支撑。

为进一步丰富5G 物联网应用，助力研究人员、工程技术人员以及高等院校师生对5G 物联网技术面向行业应用的端管云协同设计的理解，作者编写了本书。本书系统介绍了5G 端管云协同设计理念，包括感知终端开发、感知数据处理与传输、云平台数据存储与可视化，最后提供了综合应用实战案例，帮助读者提升基于端管云协同设计理念的物联网应用研发能力。

第1章介绍的是5G物联网端管云协同理念，围绕低功耗广域网和5G新空口（New Radio,NR）技术的起源与发展展开，进而介绍了5G NB-IoT和NR的关键技术和行业应用，最后引入5G端管云和边的协同设计理念。第2章到第6章分别介绍了5G NR的感知终端开发、感知数据处理、感知数据传输、云平台的数据存储设计和云平台的数据可视化设计。第7章和第8章分别以5G NB-IoT和5G NR为传输技术，面向5G物联网典型的行业应用阐述实战方法。第9章介绍了在2020年全国大学生物联网设计竞赛中作者指导的两个获奖创新设计实例，分别为远程电梯呼叫系统和人-物协同一体化管理系统，为读者进行基于5G的创新应用设计提供参考。

全书的编写工作由宁磊整体负责，潘晶编写第1章，宁磊编写第2章至第9章，相韶华审阅了全书并提出了宝贵的修改意见。参加本书编写的人员还包括罗泽彬、洪启俊、林昕泽、钟瀚、郑桐毅、余聪莹、巢炜文、何锴涛、叶泽雄、叶钦煜、严若轩等。

本书的编写得到了来自深圳技术大学、中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司、南京小熊派智能科技有限公司、中智讯（武汉）科技有限公司和深圳云博智联科技有限公司等单位同行的大力支持，作者在此深表感谢。特别地，作者对华为技术有限公司NB-IoT和“230”解决方案算法团队的全体成员表示敬意，昔日与大家不舍昼夜努力奋斗的精神一直激励着作者坚持写作，最终完成本书。

由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。

作 者

2021年5月