nRF Cloud

nRF Cloud是一个针对Nordic无线设备优化的云服务平台，提供传输协议，包括 CoAP、MQTT 和 REST。它为Nordic设备提供开箱即用的支持，无论客户拥有一台还是数千台设备。nRF云由 Nordic 托管，提供 24/7 全天候维护和支持。统一的硬件、软件、云提供商及支持门户将为企业带来巨大优势。

通过提供硬件、软件和云服务，Nordic 可提供完整的解决方案，帮助您加快物联网应用的上市时间，降低开发和维护成本。

定位服务

• 辅助和预测 GNSS
• 单蜂窝和多蜂窝
• 基于 SSID 的 Wi-Fi 定位

安全服务

• 安全身份认证
• 安全配置

设备管理

• 设备接入
• 配置和监控
• 固件空中更新(FOTA)

nRF Cloud 的优势

专为低功耗而设计

超低功耗是 Nordic 的 DNA。我们为客户提供的所有硬件、软件和云服务都针对超低功耗进行了优化。

任意连接传输

nRF Cloud 可通过设备到云或云到云机制进行访问，以确保适合各种用例和系统架构。

独立服务和定价

单独选择服务和功能可灵活采用，满足您的需求，并提供适合您业务规模的定价计划选项。

全生命周期支持

nRF Cloud服务可在您的产品从生产到现场退役的整个生命周期中加以利用，从而降低与专有基础设施相关的成本

nRF Cloud的关键功能包括定位服务和固件空中更新。设备管理和安全服务即将推出。

不受协议限制

使用nRF Cloud云服务有两种主要方式：设备到云和云到云。

设备到云: 设备使用双向MQTT通过TLS连接直接连接到nRF Cloud。设备在 nRF Cloud 上注册和配置，并使用双向协议（MQTT 或 CoAP）直接连接到 nRF Cloud，适用于没有专用应用云或希望将应用云分开的客户。这是利用 nRF Cloud 服务与外部设备深度集成以优化功耗的理想方法。

云到云: 设备连接到客户的云，客户的云与nRF Cloud REST API通信。这对于已经使用自己云的客户是非常不错的选择，并且提供了更大的灵活性以及对设备通信工作流的控制。

CoAP

受限应用协议（CoAP）在实现低功耗、高效和安全的设备到云连接方面改变了游戏规则。它在 UDP 的基础上运行，可确保在 LTE-M 和 NB-IoT 连接上运行，而且支持 DTLS 1.2 连接 ID (CID) 扩展，在设备 IP 发生变化时无需进行 DTLS 握手。

与 MQTT 相比，CoAP 能显著降低能耗，从而延长现场设备的电池寿命。数据发送间隔越长，节能效果就越好，因为 CoAP 无需维持增加开销的连接。请在我们的 DevZone 博客中了解更多有关使用 nRF Cloud 的 CoAP 接口延长电池寿命的信息。

定位服务

为什么使用定位服务？

Nordic Semiconductor是电池供电、超低功耗无线SoC的先驱。虽然我们因低功耗蓝牙产品而闻名，但我们领先的nRF9160 SiP拥有相同的超低功耗基因。通过将这款创新的SiP与nRF Cloud云定位服务结合使用，您可以延长您蜂窝物联网产品的生命周期。

定位服务是高效、准确地接收位置数据以及节约设备有限电池电量的基石。通过使用我们的单小区 (SCELL)、多小区 (MCELL)、辅助GPS (A-GPS)、预测GPS (P-GPS)和/或Wi-Fi定位功能，您的设备将能够在现场运行更长时间，同时将准确的位置数据发送到云端。

定位服务优势

• 全球可用：随时随地了解您资产的位置，无论是简单的跟踪、远程管理还是为客户提供额外服务。
• 高效节能：我们提供不同的定位功能，您可以随意搭配，在精度和功耗之间找到合适的平衡点。
• 使用灵活性：我们的定位服务可扩展性极强，易于与后端应用程序和各种用例集成，最能满足您的应用需求。

多种选择实现最大灵活性

nRF Cloud定位服务可用于协助需要快速、省电定位详细信息的设备和客户应用。它们专为 Nordic 芯片设计，可实现高性能和超低功耗的产品解决方案。它包括 A-GPS、P-GPS、SCELL、MCELL 和 Wi-Fi 定位功能。有关这些功能的更多详情，请参阅 nRF Cloud定位服务文档。

这些定位功能都可以在同一设备中实现，并根据特定时间的精度要求在需要时使用。例如，如果我们要跟踪在两个地点之间移动的资产，只要能确定资产正在向目的地移动，那么在资产移动途中就可能不需要精确定位。这意味着单蜂窝或多蜂窝定位就足够了，而且还能确保功耗最小。当资产越来越接近所需的位置时，它可以启用基于 GPS 的定位功能，甚至是 Wi-Fi 功能（如果是在城市地区，可能会有大量可见的 Wi-Fi 网络），以确定更精确的位置，并一路跟踪资产，直到其到达目的地。

• A-GPS和P-GPS

常规GPS通过卫星下载辅助数据 (~50bps)。为了加快下载速度，Nordic提供A-GPS和P-GPS，这两个功能通过LTE (~150 kbps)下载辅助数据。数据几秒即可下载完成，而不需要GPS的分钟级等待。

基于LTE的A-GPS可通过LTE下载新的辅助数据 (如星历、历书)。与常规GPS相比，更短的首次定位时间(TTFF)可以节约电量。

基于LTE的P-GPS可下载加长达两周的预测数据。预测辅助数据的有效期最长可达14天。额外的设备处理有助于在没有LTE覆盖的偏远地区提供有效的辅助数据。与基于蜂窝网络的定位服务相比，这个功能也有助于节省LTE网络成本。

• SCELL和MCELL

SCELL提供一个高效率的定位方式选择。这种定位方式下，设备只需消耗很少的电量。这对于室内定位、无电场景或不需要GPS的粗略定位非常有帮助。

MCELL: 与单小区的主要区别是使用多个信号塔来对设备进行三角定位。最多一次可以同时使用17个信号塔。

• Wi-Fi

设备扫描附近的 Wi-Fi 网络，但不会连接到这些网络。然后，它从至少两个接入点接收 Wi-Fi 网络详情，然后连接并将详情发送到 nRF Cloud。nRF Cloud借助 Wi-Fi 数据库计算设备位置，该数据库包含不同 Wi-Fi 网络的坐标。然后，设备位置将从 nRF Cloud发送到客户云或返回到设备。我们的 nRF70 系列 Wi-Fi 配套集成电路与 nRF91 系列设备相结合，非常适合这种使用案例。nRF7000 是专为这种使用情况而设计的专用集成电路。它支持主动和被动 Wi-Fi 扫描。

定位服务对比

Location Feature	A-GPS	P-GPS	Wi-Fi	MCELL	SCELL
Accuracy (optimal)	5 - 10 m	5 - 10 m	5 - 15 m	200 - 300 m	1000 m
Power Consumption	High	High	Moderate	Low	Low
Use case	Precise outdoor position	Precise outdoor position	Which house/building	Which neighbourhood	Which city

实际用例

我们使用测试设备进行了一次骑行，以获得这些定位选项之间的实际基准。GNSS 跟踪路径可被视为最精确的路径（绿色），而基于蜂窝（蓝色）和 Wi-Fi （红色）的定位都显示出来了。

正如我们所观察到的，基于基站的定位可以根据最近的基站塔提供更粗略的定位，而在这种城市环境中，Wi-Fi 提供的精确度更接近 GNSS。

GNSS vs CELL

GNSS vs Wi-Fi

安全服务

为什么使用安全服务？

所有与云连接的设备都需要凭证才能安全地连接到云。安全配置设备可能既复杂又昂贵，而且通常需要创建专有的安全基础架构和流程。nRF Cloud安全服务提供安全身份和安全配置功能，为客户解决这些问题。

安全服务的优势

• 简化生产流程：有了我们的安全服务，您就无需自己开发凭证管理工具，也无需在工厂车间生成密钥。这将简化生产流程并降低成本。
• 可全球部署的产品：远程调配允许您生产通用产品，这些产品可以在全球任何地方部署，因为它们可以在部署时进行调配。
• 全生命周期的安全：利用轮换密钥、推出新认证或清理凭证和配置的功能，确保您的设备在部署后仍然安全可靠。

安全身份

在制造过程中验证部件的来源并随后在应用云中对这些设备进行验证极为重要。Nordic 的 nRF91 系列 SiP 具有可加密证明的唯一身份，可用于在您的最终产品制造过程中验证来源。有关这项服务的更多信息，请参阅 nRF Cloud身份服务文档。

安全配置

在终端产品生产过程中加载特定于应用的凭证会导致流程更加复杂，而且每个所需配置的 SKU 清单很长，这些配置可能是特定于地区、客户、应用或其他参数的。使用 nRF Cloud 安全配置服务，您可以制造通用设备，并在部署时接收凭证。有关此服务的更多信息，请参阅 nRF Cloud 配置服务文档和我们的 DevZone 博客 利用 nRF Cloud 远程配置实现可扩展的蜂窝物联网部署。

设备管理

为什么需要设备管理服务？

任何物联网设备都必须在其整个生命周期内进行管理，以确保持续监控、有效和安全的运行以及适当的维护和更新。nRF Cloud设备管理是 Nordic 应对这一挑战的解决方案，因为我们在提供从芯片到云设备管理的开箱即用型交钥匙解决方案方面具有独特的优势。

我们为客户提供最节能的设备管理云解决方案，并与 Nordic 芯片和软件紧密集成。我们的产品能够帮助客户加快产品上市速度，并以经济高效的方式扩展物联网设备管理。

这些都是设备管理成为物联网部署必备条件的关键原因：

• 生命周期管理： 在物联网设备的整个生命周期中，从配置到报废，各种管理任务都必不可少--数据、操作、FOTA 更新
• 安全性： 加密、身份验证、访问控制和定期安全更新，以保护设备和数据免受未经授权的访问和攻击
• 性能： 识别并解决性能问题，确保设备充分发挥其潜能，并根据需要进行更新/调整
• 可扩展性： 将设备作为机群进行管理是强制性的，某些操作应始终同时针对大量设备进行
• 监管与合规： 通过执行政策、维护审计跟踪以及根据需要促进报告和文档编制，确保合规性

nRF Cloud设备管理可实现操作解耦和物联网数据即服务模式。它可无缝集成到您现有的流程和系统中，并作为所有设备数据的单一入口点，在不同设备和应用之间进行扩展。运营数据（如电池电量、温度）可由运营物联网设备的公司处理，而应用数据（如垃圾箱装载量）可由使用数据的公司处理，以推动其运营。

设备管理的优势

• 节约成本：轻松采用任何独立的设备管理功能，让您可以创建符合自身需求的定制服务包。
• 上市时间：通过利用 nRF Connect SDK 上的 nRF Cloud 库，设备管理可在云端和设备端立即投入使用，从而抽象出连接细节并提供更快的开发路径。FOTA 功能还允许您加快制造进度，并向已投入使用的设备发布软件更新。
• 可扩展性：nRF Cloud设备管理与您的业务共同成长。从试运行中的几台设备到生产部署中的数千台设备，我们都能为您提供支持。
• 面向未来：通过保持设备的优化、安全和更新，延长设备在现场的使用寿命。

nRF Cloud设备管理

设备接入

设备接入是将设备安全连接并注册到 nRF 云设备管理的过程。有不同的上架方法：

• 自动上架： 在安全配置过程中自动上架设备（声称的设备）
• 预连接： 使用 CA 证书在首次连接前添加设备空中固件更新

配置

可修改设备状态和参数，确保优化运行。对于没有用户交互、只与云端（智能城市、资产跟踪）连接的设备来说，这是一项必不可少的功能。

• 始终可用： 设备无需在线即可检查其最新报告的状态，nRF 云随时都有设备的数字表示（阴影）。
• 过滤和分组： 服务器端元数据允许对设备进行分组，以便过滤和查找特定的设备和分组
• 设备状态快照： 始终了解设备的最新报告配置（设备中的配置）并设置所需的配置（设备中应包含的配置）
• 影子三角洲： 设备可要求完整配置或 Delta 配置（期望配置与报告配置），以便只获取最新更改，从而节省能源和数据成本
• 拍摄并遗忘： 随时更新所需的配置，设备将在下一次连接时得到更新

监控

监控整个物联网机群或单个设备的状态，并对问题做出快速反应，最大限度地延长正常运行时间。

• 无需云开发： 云端实施已准备就绪，只需在 nRF Cloud Portal 上开始监控物联网机群发出的警报即可。
• 轻松进行固件开发：nRF Connect SDK 包含用于发送警报和利用日志框架的库，因此您可以专注于您的应用程序
• 可远程配置： 远程配置日志级别。例如，在警报发出后提高日志级别以获取更多细节，在解决后降低日志级别以节约能源。
• 历史记录： 警报和日志在 nRF 云中存储 30 天
• 从机群到设备： 获取新警报的机群级概览，并在设备详情中查看特定设备的警报和历史记录

空中固件 (FOTA)

FOTA 是确保现场物联网设备面向未来的不可或缺的功能。

• 加快产品上市时间： 以最小的功能集开始制造和交付设备，并在随后向所有现场运行的设备部署新功能
• 全面控制： 更新设备组或单个设备，并管理针对不同目标的多个部署
• 灵活可扩展： 从小规模测试部署开始，在大规模全面推广之前监控进度并收集报告
• 轻松安装： 新安装的设备可预设任何固件版本，并在首次连接时自动更新到最新版本
• 增强安全性和使用寿命： 定期更新可确保设备在更长的时间内保持安全和正常运行。

数据收集

现场设备是一支数据收集大军。本地处理可以提高效率，但范围有限，需要将数据发送到云端，以便进行大规模分析，创造更多价值。设备管理能使物联网设备保持最佳运行状态，确保数据源源不断。

nRF Cloud 的数据收集功能允许设备将运行数据和应用数据发送到 nRF Cloud，利用统一的接口确保最低功耗和最简单的实施，从而抽象出连接细节，使您可以专注于应用逻辑。

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• 物联网设备和应用的安全性