【IoT】基于NB-IoT的LWM2M协议浅析

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

（1）LwM2M 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：

Bootstrap：Bootstrap 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 Reporting：LWM2M 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’为object ID)。

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

除了 LWM2M 定义的 object，IPSO 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。