LwM2M 协议及 NB-IoT 设备接入 OneNET
平台流程
LwM2M 协议是 OMA 组织制定的轻量化的 M2M 协议,主要面向基于蜂窝的窄带物联网
(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)场景下物联网应用,聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)
物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、
速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。
功能特点
NB-IoT 具备四大特点:
广覆盖:在同样的频段下,NB-IoT 比现有的网络增益 20dB,相当于提升了 100 倍覆
盖区域的能力;
大连接:轻松支持大量设备联网需求,具备支撑海量连接的能力,NB-IoT 一个扇区
能够支持 10 万个连接;
低功耗:聚焦小数据量、小速率应用特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,
理论上 NB-IoT 终端模块的待机时间可长达 10 年;
低成本:预期的单个接连模块不超过 5 美元;
基于 NB-IOT 的 LwM2M 协议和 CoAP 协议实现 UE 与 OneNET 平台的通信,其中实现
数据传输协议中传输层协议为 CoAP,应用层协议 LwM2M 协议实现。
Coap 协议有以下特点:
基于轻量级的 UDP 协议之上,具有重传机制。
协议支持 IP 多播。
协议包头小,仅为 4 个字节。
功耗低,适用于低功耗物联网场景。
LwM2M 协议适用于轻量级的协议适用于各种物联网设备,LwM2M 定义了三个逻辑实体:
LwM2M Server 服务器;
LwM2M Client 客户端,负责执行服务器的命令和上报执行结果;
LwM2M 引导服务器 Bootstrap Server,负责配置 LwM2M 客户端。
LwM2M 协议架构及协议栈如下图所示:
您可以使用 NB-IoT 物联网套件让您的设备快速入云。该过程分为两个阶段:
第一阶段:NB-IoT 设备接入 OneNET 平台。
第二阶段:基于设备上传数据流的应用开发。
通过本部分内容,开发人员可以了解到 NB-IoT 设备接入 OneNET 平台以及进行应用开
发的基本流程,设备接入详细流程请查看 NB-IoT 设备接入开发指南。
第一阶段:
设备接入 OneNET 平台的操作过程分为平台侧操作和设备侧操作。
1、平台侧
如上图所示,在完成账户注册和登录之后,您可以在 OneNET 平台上创建产品,产品
相当于某一类设备的集合。
在创建的产品中,您可以进一步添加设备,一个产品下可以添加成百上千个设备,这些
设备具有相同的功能。
2、设备侧
如上图所示,终端设备在接入 OneNET 平台之前,您需要进行设备开发,即在设备侧
完成由 OneNET 平台提供的基础通信套件 SDK 的移植工作。
⋙ 在实际接入中,主流的接入方式为:
终端设备搭载已经实现接入 OneNET 平台的 NB-IoT 模组,用户需要调用模组厂商提供
的 AT 指令完成对资源的操作,终端设备通过 NB-IoT 模组和 NB-IoT 基站以及核心网等
网元连接,实现和 OneNET 平台进行交互。
⋙ 若您是模组厂商,需要移植接入 OneNET 平台的 SDK,请点击此处。
3、设备接入 OneNET 平台
终端设备搭载 NB-IoT 模组以及实现其它业务功能后,终端设备与 OneNET 的交互具体
流程如下图步骤① ~ ⑬所示,用户只需完成其中终端设备侧的操作步骤即可。
完成上述步骤后,NB-IoT 通信模组已经成功实现与 OneNET 平台的对接,并且设备通
过通信模组封装的相应 AT 指令能向平台上传数据,同时模组也能接收平台下发的命令。
说明:订阅和 discover 是可选操作,用户设备可以根据是否收到
“ read3_0 ”为标准判断订阅和 discover 成功与否,进一步判断注册是
否成功。
4、使用 NB-IoT 接入服务
用户可以通过 OneNET 平台的“开发者中心”进入“NB-IoT 物联网套件”,对设备进行管
理。
第二阶段:
设备接入 OneNET 平台后,设备数据可以直接上报到 OneNET 平台。进一步,企业应
用与 OneNET 平台之间通过 HTTPS/HTTP 请求/应答的方式实现数据交互。
⋙ 基本过程为:
1)OneNET 平台为企业应用提供封装好的 API 接口;
2)企业应用平台通过调用这些 API 接口完成对 OneNET 平台的读写执行以及设备管理
请求;
3)OneNET 平台将相应的指令请求发送到终端设备;
4)OneNET 平台接收到终端设备响应的数据及设备信息;
5)OneNET 平台将数据及设备信息推送到应用平台,完成应答。
企业应用接入 OneNET 平台的开发流程如下图所示:
1. 企业应用与 OneNET 平台实现数据交互的前提是:
用户已在 OneNET 平台创建了 NB-IoT 设备,平台上的设备有对应的真实设备且能正常
上报数据。
2. 开发流程:
1)用户已经开发并部署了 OneNET 平台验证接入的程序。
企业应用平台接入验证程序工作流程如下:
▹ OneNET 平台完成对第三方开发平台的配置后,向企业应用平台发起 URL&Token
验证;
▹ 接入验证程序对平台发送的验证参数进行验证;
▹ 验证通过后,企业应用平台向 OneNET 平台返回验证消息;
▹ OneNET 平台收到验证消息后,说明企业应用平台与 OneNET 平台已建立连接。
2)在 OneNET 平台正确配置了企业应用数据接收的地址(URL) 、Token 以及其它
参数。点击此处了解详细的配置过程。
3)测试数据是否能正确推送。
3. 能力及应用扩展
⋄ 规则引擎:
用户可以自定义数据筛选规则,转换数据格式,为用户提供自定义消息清洗、消息分发
能力,用户可通过规则引擎对接 OneNET 更多增值服务,快速实现服务扩展。
⋄ 数据存储:
平台提供设备数据存储能力,便于用户进行设备海量数据存储与查询。
⋄ HTTP 推送:
平台以 HTTPS/HTTP POST 请求形式向企业应用平台注册地址推送数据,推送数据相
关信息以 JSON 串的形式置于 HTTPS/HTTP 请求中的 body 部分。企业应用平台在接
收数据时,会接收到数据的明文消息或者密文消息。
⋄ 消息队列 MQ:
该服务为用户提供高安全、高稳定性、高可用的消息获取能力。MQ 可搭配物联网套件
形成具有设备接入、设备通信、设备消息分发能力的高效解决方案。
⋄ 应用编辑器:
通过 OneNET 应用编辑器,用户可以方便快捷地实现 OneNET 平台上的设备数据流可
视化。
⋄ 设备管理 DMP:
机卡管理、远程升级、位置查询等。
奇迹物联作为一家专注于 eSIM 技术的物联网公司,研制的 AM20E,AM21E,AM22E 等基于
eSIM 技术的 NB 模组,支持接入 OneNET 平台,用户只需几条 AT 指令,轻松实现设备上云。
我公司提供丰富的产品开发资料和程序例程,帮助用户实现项目快速落地。