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HDC | LwM2M协议的学习与分享

星辰27 发表于 2020-04-10 16:33:16 04-10 16:33
星辰27 发表于 2020-04-10 16:33:16 2020/04/10
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【摘要】 本文主要对于LwM2M协议进行了简单的介绍,包括协议的体系架构以及特性、对象、资源、接口的定义等,希望对你有所帮助。

1 协议简介

LwM2M(Lightweight Machine-To-Machine)协议是由OMA提出并定义的一个适用于资源有限的终端设备的轻量级物联网协议,可以用于快速部署客户端、服务器模式的物联网业务。LwM2M为物联网设备的管理和应用建立了一套标准,它提供了轻便小巧的安全通信接口及高效的数据模型,以实现M2M设备管理和服务支持。

2 协议特性

1)     基于资源模型的简单对象

2)     资源操作:创建/检索/更新/删除/属性配置

3)     资源的观察/通知

4)     支持的数据格式:TLV/JSON/Plain Text/Opaque

5)     传输层协议:UDP/SMS

6)     安全协议:DTLS

7)     NAT/防火墙应对方案: Queue模式

8)     支持多LwM2M Server

9)     基本的M2M功能:LwM2M Server,访问控制,设备,网络连接监测,固件更新,位置和定位服务,统计

 

3 体系架构

4 对象定义

首先对象是逻辑上用于特定目的的一组资源的集合。在使用对象功能之前,必须对该对象进行实例化,对象可以有多个对象实例,对象定义的格式如下。

OMALwM2M协议内置了8个对象。具体如下

LiteOS SDK端云互通组件配合Huawei Ocean Connect物联网开发平台能力,还支持的19LwM2M APPDATA对象:

5 资源定义

LwM2M定义了一个资源模型,所有信息都可以抽象为资源以提供访问。资源是对象的内在组成,隶属于对象,LwM2M客户端可以拥有任意数量的资源。和对象一样,资源也可以有多个实例。

LwM2M客户端、对象以及资源的关系如图所示:

资源定义的格式

6接口定义

接口模型图如下

1)由上图可知,协议的主体包括两部分LwM2M客户端和服务器端,服务器,部署在M2M服务供应商处或网络服务供应商处,客户端,部署在各个LwM2M设备上。

2)图中主要包括4个逻辑接口具体如下

Bootstraping;引导接口:可以向客户端提供注册到服务器的必要信息,如服务器访问信息、客户端支持的资源信息等,不需要出厂之时预置在谁被中。

Registration:客户端注册接口,实现客户端与服务器互联,通知服务器客户端的存在和支持的功能。支持FOTASOTA

Object/Resource Access :设备管理和服务启用接口,LwM2M允许提供程序访问对象实例和资源,从而使他可以更改设备设置和参数。设备管理与服务实现接口的主控方为LwM2M服务器,服务器向客户端发送指令,客户端对指令做出回应并将回应消息发送给服务器。

Reporting:信息上报接口,当服务不再正常运行时,用户能够从设备获取错误报告以及发送有关设备状态的查询。

3)如图右侧可见:LwM2M协议采用了具备REST的风格的CoAP来完成消息和数据床底,同时使用了基于UDPDTLS安全传输协议

消息流程示例

设备管理和服务实现接口

LwM2M的接口表示一类功能,设备管理和服务实现接口是LwM2M的四种接口之一。

接口的具体功能是由一系列的操作来实现的,LwM2M4种接口被分为上行操作和下行操作。

上行操作:LwM2M Client -> LwM2M Server

下行操作:LwM2M Server -> LwM2M Client

LwM2M Server使用设备管理和服务实现接口来访问LwM2M Client的对象实例和资源。该接口包括7种操作:“Create”“Read”“Write”“Delete”“Execute”“Write Attributes”“Discover”

设备管理和服务实现接口的交互过程如图所示:

设备管理和服务使能接口示例

对象创建和删除实例

 


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