【IoT】基于NB-IoT的LWM2M协议浅析

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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。

移动 OneNET 平台采用的是基于 NB-IOT 的 LWM2M 协议和 CoAP 协议实现 UE 与平台的通信,其中 LWM2M 协议为应用层协议,CoAP 协议为传输层协议。

1、LWM2M 协议逻辑实体与逻辑接口

1LwM2M 定义了三个逻辑实体:

  • LWM2M Server  :接入机,平台服务器接口;
  • LWM2M client     客户端,负责执行服务器 的命令和上报执行结果;
  • Bootstrap server :引导机,负责 配置 LWM2M 客户端。

2)这三个逻辑实体之间有4个逻辑接口:

  • BootstrapBootstrap Server 通过这个接口来配置 Clinet - 比如说 LWM2M server 的 URL 地址;
  • Device Discovery and Registration:客户端注册到服务器并通知服务器客户端所支持的能力;
  • Device Management and Service Enablement LWM2M Server 发送指令给 Client 并受到回应.
  • Information ReportingLWM2M Client 来上报其资源信息的,比如传感器温度。

这三个逻辑实体与四个逻辑接口之间的关系如下图:

2、LWM2M 协议栈

Lightweight M2M 协议栈结构如下图所示:

2.1、 LWM2M Objects

每个 object(对象)对应客户端的某个特定功能实体。 LWM2M 规范定义了一些标准 Objects,比如:

urn:oma:lwm2m:oma:2; (LWM2M Server Object,其中‘2’object ID)

urn:oma:lwm2m:oma:3; (LWM2M Access Control Object,其中‘3’object ID)

除了 LWM2M 定义的 objectIPSO 组织也定义了一些常用传感器的 object,比如:

urn:oma:lwm2m:ext:3311;(IPSO Light Control,,其中‘3311’为 object ID)。

每个 object 可以有多个 resource,每个 resource 代表一项 object 属性或者功能。比如 object ID 为 3311 的传感器的部分resource描述如下表

序号

Resource ID

描述

类型

权限

1

5851

Dimmer

Integer 0-100

R/W

2

5850

On/Off

Boolean

R/W

2.2、LWM2M Protocol

LWM2M Protocol 定义了一些逻辑操作,比如 Read, Write, Execute, Create 和 Delete 等操作。

通过这些逻辑操作,实现云平台与终端设备的数据交互。

 

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