【IoT】物联网NB-IoT之移动oneNET平台简析

1、平台架构

OneNET在物联网的基本架构如下图所示，作为PaaS层，OneNET为SaaS层和设备层搭建连接桥梁，为终端层提供设备接入，为SaaS层提供应用开发能力。

2、优势特点

2.1、高并发可用

支撑高并发应用及终端接入，保证可靠服务

提供高达99.9%的SLA服务可用性

2.2、多协议接入

支持多种行业及主流标准协议的设备接入，如LWM2M（NB-IOT）、MQTT、Modbus、EDP、HTTP、JT\T808以及TCP透传等

提供多种语言开发SDK，帮助终端快速接入平台

2.3、丰富API支持

多种API，包括设备增删改查、数据流创建、数据点上传、命令下发等

开放的API接口，通过简单的调用快速实现生成应用

2.4、快速应用孵化

通过拖拽实现基于OneNET的简单应用

多种图表展示组件，降低应用开发时间

2.5、数据安全存储

分布式结构和多重数据保障机制，提供安全的数据存储

提供传输加密，保证用户数据360度全方位安全

2.6、全方位支撑

产品、技术、营销等全方位培训，专业团队全程支持

最快反应速度响应客户需求和问题，不间断的售后服务支持

强大的品牌实力，为客户提供营销渠道和持续服务能力，共建物联生态圈

3、资源模型

OneNET提供了开发者（包括个人用户和企业用户）对产品进行在线管理的工具，开发者通过登录OneNET的账号，即可进入OneNET的管理平台—“开发者中心”实现产品的在线管理和开发。 OneNET的整体资源可见下图，针对具体的产品在线管理和开发有两种模型：

3.1、资源模型一：主要适合于包括LWM2M（NB-IOT）、EDP、MQTT、HTTP、TCP、MODBUS、JT/T808等7种协议类型的接入设备开展OneNET平台接入；

OneNET上的资源模型一主要适用于公开协议的产品开发。包括LWM2M（NB-IOT）、EDP、MQTT、HTTP、TCP、MODBUS、JT/T808等7种协议类型。

具体6种协议的介绍及使用场景可参见“开发者中心”的 “平台概览”章节中的“协议场景介绍”1.2.1-1.2.6小节。

相关资源模型包括：用户、产品、设备、APIKey、触发器、应用等，其组织架构形式如下图所示：

由上图可看出，在每个用户账号下，终端上传的数据的管理是以产品的形式进行封装的，每个用户可以创建多个产品，用户可以对各个产品下的设备、APIKey、应用、触发器这些资源进行管理（包括增、删、改、查操作）；

用户可以在一个产品中创建多个设备、APIKey、应用、触发器；在单个设备下，用户可以为该设备创建多个数据流；终端的数据则上传至相应的数据流下。

3.1.1、产品概况

如果您想要对创建的产品进行管理，可以在OneNET主页的右上角点击“开发者中心”，进入产品列表页面；

选择公开协议产品页面，点击产品名称，可以进入该产品的管理详情页面，其中依次包括：产品概况、设备管理、数据流模板、设备群组、APIKey管理、触发器管理、应用管理、第三方开发平台、在线调试。

在“产品概况”页面，点击右上角的“产品详情”可以查看产品的基本信息，其中“产品ID”和“APIKey”两个信息非常重要，“ 产品ID”在设备接入开发的过程中是必要信息（注：开发过程中可能提示填写“项目ID”，即为该处的“产品ID”），而“APIKey”信息可能会在设备创建和添加触发器时使用；

“产品概要分析”列出了该产品下的资源情况，如已经创建的设备数、创建应用数等；

“设备趋势分析”统计了该产品下的设备接入情况，如设备在线数、今日新增数等，用户可以根据自己的需求选择查看相应时间段内设备的状态（增/减，在线/离线等）趋势；

在“数据点上传趋势”用户可以查看数据上传情况，包括新增数据、总数据等；用户可以根据自己的需求选择查看相应时间段内数据的状态（新增，数据累计等）趋势；

“触发信息数”记录了触发器发送的触发信息总数、新增和触发失败次数；同样，用户可以选择查看某个时间段内的触发信息数。

3.1.2、设备管理

该页面列出了该产品下已创建的所有设备，针对某一具体设备，提供编辑、删除、查看详情、管理数据流、添加触发器以及发送命令功能；

当开发者需要创建大量设备时，为了避免繁琐的手动创建过程，OneNET提供并推荐一种“终端自动在平台创建设备”的方式，即“注册码”创建方式实现平台批量设备的接入。在设备端开发过程中，开发者只需将该页面中的“正式环境注册码”作为参数写入到接入代码中，接入成功后，OneNET上会自动生成该新设备。具体批量接入的流程可参见 “设备批量导入” 部分。

下面对具体设备的相关操作进行说明：

编辑：可以对当前的设备信息进行修改，如设备名称，建议尽量使用便于自己理解的字符，方便查看；

删除：删除该设备后，您将无法再在该产品下查找到该设备的相关信息，因此请谨慎操作；

查看详情：可以查看该设备下的基本信息，其中“设备ID”、“鉴权信息”和“设备API地址”是三个非常重要的信息，在设备接入开发过程中会用到，请您妥善保管；

点击“添加设备”可以根据提示信息直接新建一个该产品下的设备；“导出设备信息按钮”可以导出xls格式的设备列表信息。

数据流管理：可以实现对该设备下的数据流进行展示和管理，并且也可以对该数据流的相关属性进行修改以及删除操作。

添加触发器：可以实现对单个设备的触发条件进行设置，另外也可以对控制范围进行限定，可以选择单个设备，也可以选择该产品下全部设备。同时还可以对触发后的消息通过邮箱或是URL的方式进行反馈。

调试：可以实现对单个设备的在线调试，主要有三种方式：数据模拟、地图模拟、API调试等三种工具。具体详见“在线调试”小节内容。

设备批量导入：

先在平台上面通过选择产品的“设备管理”列表中某个设备作为复制的模板，点击“查看详情”，具体如下图：

在设备详情页面，点击批量“导入设备信息”：

然后再点击“批量复制”：

目前提供三种批量创建的方式：“快速创建”、“手动写入 ”、“excel导入”。

我们这里主要介绍excel导入的方式：选择excel导入，点击下载模板。

打开下载下来的excel模板，表中的title、desc、tags等均为将要批量导入的设备的熟悉，其中的title和auth_info为必填选项，title为设备名，auth_info对应设备的鉴权信息。

填写3个设备信息。

三个设备的title和auth_info都一样，均为2017080800001、2017080800002、2017080800003。保存该表格。

点击“点击上传”，上传保存好的excel文件。点击“确定导入批量”。

上传完毕之后，点击“确定导入批量”，实现设备批量导入：

可以看到在原设备目录下，新增了3个设备，其名称分别为2017080800001、2017080800002、2017080800003。

点击设备详情，可以看到设备目录下，各个设备的鉴权信息，与表格中所填写的内容一致。

至此，完成了通过批量设备复制的方式完成设备批量创建的过程，用户如果要使用这个功能，需要将自己终端的出厂序列号整理到这个excel表中，然后利用上传表格的方式进行批量创建。

3.1.3、数据流模板

该页面列出了该产品下设备的所有数据流模板，包括其名称、单位、符号以及“编辑”和“删除”操作；

用户可以在在数据流模板中创建针对该产品下所有设备数据流，点击“添加数据流”按钮即可实现对数据流的添加；针对添加的数据流还可以实现编辑和删除操作。

3.1.4、设备群组

该设备群组主要可以实现对该产品下的设备进行分组，并实现对该组的设备进行相关信息的推送服务；可以通过点击“添加分组”增加设备分组定义，同时还可以对已有分组进行编辑和删除操作。

3.1.5、APIKey 管理

该页面列出了该产品下的所有APIKey，以及每个APIKey关联的设备数； 用户在创建产品时，平台会随机自动生成一个默认APIKey，该APIKey默认关联本产品的所有设备；

点击“添加APIKey”可以手动添加新的APIKey并将其关联到您想要关联的设备；

3.1.6、触发管理器

触发器功能是基于设备的数据流，用户可以用触发器对数据流进行监控，实现特定条件的事件告警；根据事先设定好所要监控的数据流、事件触发条件、告警信息的接受方式，一旦监控的数据流数据满足设定的条件，触发器就可以以短信、邮件以及用户提供的URL地址的推送方式向用户发送告警信息；

点击“立即新建触发器”进入添加触发器页面，输入触发器的名称、控制范围、数据流名称、触发条件、接受信息方式等，完成触发器添加。

用户可以对已创建的触发器进行编辑、修改操作，每个触发器可以关联多个设备，关联到同一触发器的各个设备必须具有相同数据流名称的数据流。

3.1.7、应用管理

应用功能是基于设备的数据流，用户可以为设备下的数据流创建相关的应用并在线发布，通过发布页面，可以对数据趋势进行直观展示；

OneNET应用孵化器提供了曲线图、柱状图、表盘、物体位置、图片和开关等应用，用户创建应用进行数据展示的前提是终端数据已经上传至OneNET平台；

点击“创建应用”，进入应用编辑器编辑页面，添加应用（如曲线图、仪表盘等）到编辑区域，在编辑框的右边编辑应用属性，设置相关的参数，包括和应用相关联的设备、数据流、应用标题、数据刷新频率、X/Y坐标点数目等，编辑完成后点击“下一步”，进入“完善信息”页面;

输入应用名称、应用状态、应用描述等相关的应用辅助信息。点击“保存应用”，自动进入该应用的详情页面；在应用详情页面，点击“发布链接”，即可以web方式查看该应用；

用户还可以对该应用进行修改、删除操作，也可以将该应用嵌入到自己的网站；

应用管理提供两种类型的应用，如果您希望创建一个应用只关联某一特定设备，则可以在“独立应用”下创建该应用；如果您希望创建一个应用关联到该产品下的所有设备，则推荐在“模板应用”下创建该应用。

3.1.8、第三方开发平台

当开发者需要使用OneNET提供的数据推送和API服务来开发自己的个性化业务系统时，使用该功能。

点击“基本配置”，在弹出的页面填写用于接收数据的第三方URL地址，该URL地址应为一个可达地址，并提供Token验证的get方法；

Token值作为用户在OneNET上的身份标识，用于消息摘要；

随机生成EncodingAESKey和选择消息加解密方式后，配置成功；

对已配置成功的配置内容，用户可进行编辑、修改操作；

3.1.9、在线调试

在线调试向特定设备发送模拟数据，实现调试功能；

数据模拟器：可以规定发送数据的范围和发送间隔时间，发送成功后，右边会显示历史发送记录；

地图数据模拟器：实现向设备发送地理位置信息；

API调试工具：正确填写需要调试的URL地址和具体的APIKey。

3.2、资源模型二：主要适合于包括RGMP等协议类型的接入设备开展OneNET平台接入； 具体两种资源模型中协议的应用场景可参见 1.2协议应用场景介绍 小节。 下面将对这两种资源模型进行分别介绍：

由于笔者主要真多 NB-IoT 平台开发，该方式暂不介绍。

4、实名认证

认证须知：

帐号实名认证是帐号所有权的象征, 最大程度的保障帐号的安全性及用户的合法权益。OneNET提供企业认证、个人认证两种认证方式，您可以根据实际需要选择一种方式进行认证。两种认证主要有以下区别：

实名认证影响的OneNET服务产品对照表如下，请根据实际使用情况选择认证方式。

企业认证：

企业认证根据企业类型分别需要提交不同的信息。

对于有营业执照的一般企业，需要提交企业名称、营业执照注册号、营业执照扫描件；其中对于个体工商户，字号名称应与营业执照完全一致。

对于无营业执照的机关、事业单位、社会团体等，需要提交组织名称、组织机构代码、组织机构代码证扫描件。

同时申请企业认证需提供账号管理员信息，提交账号管理员姓名、身份证号码、职务、电话号码、身份证扫描件、授权书扫描件。

个人认证：

请根据你的产品使用情况选择。

对于认证为个人账号，请提供姓名、身份证号、手机号码。

如果通过了个人认证，可再次升级进行企业认证。

5、整体开发流程

OneNET平台作为中国移动通信集团推出的专业物联网开放云平台，提供了丰富的智能硬件开发工具和可靠的服务，助力各类终端设备迅速接入网络，实现数据传输、数据存储、数据管理等完整的交互。

OneNET的接入协议包括EDP、MQTT、TCP透传等，主要是面向通过TCP与OneNET直连的终端，OneNET将接收到的数据按照协议解包存储，并以API的方式提供给应用层使用，如下图所示：

根据上述资源模型以及南北向的对接方式，OneNET平台的开发者（包括个人用户和企业用户）可以按照以下流程进行产品开发，具体见下图：

用户注册和产品创建主要实现用户在平台上的注册和产品的创建工作，后续的设备开发和应用对接的所有操作均在用户所创建的产品上进行。具体可参见“开发者中心”的 “产品创建”章节。

硬件接入主要实现开发者实际的终端设备在OneNET平台上的创建、连接和数据交互。具体可以参见 “开发者中心”的 “硬件接入”章节。

应用开发主要是通过Rsetful API 的方式实现和OneNET平台进行交互对接。具体可以参见 “开发者中心”的 “应用开发”章节。

6、相关协议

OneNET平台是一个基于物联网产业特点打造的生态环境，可以适配各种网络环境和协议类型。

具体协议的业务模型以及适用场景推荐使用的协议，详见下表：

根据您的应用场景需求选择好推荐的协议后，下面将会对每个协议的功能特点进行详细的介绍。

添加触发器：可以实现对单个设备的触发条件进行设置，另外也可以对控制范围进行限定，可以选择单个设备，也可以选择该产品下全部设备。同时还可以对触发后的消息通过邮箱或是URL的方式进行反馈。

6.1、LWM2M协议（NB-IOT）

简介

LWM2M协议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。

典型应用场景

LWM2M协议（NB-IoT）是基于UDP协议之上具有重传机制的轻量级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。

广泛适用于对电量需求低、覆盖深度高，终端设备海量连接以及设备成本敏感的环境。可以广泛应用于智能停车、智能抄表、智能井盖、智能路灯等应用场景。

6.2、HTTP 协议

简介

OneNET支持设备采用遵循HTTP协议的数据封装结构以及接口形式等连接平台进行数据传输，用户可以实现终端数据的上传和保存。

功能特点

 短连接协议

 终端数据点上报，支持的数据点类型包括：

o 整型（int）

o 浮点数（float）

o 字符串（string）

o JSON格式

o 二进制数据

 平台侧相关资源管理

典型应用场景

HTTP协议适用于快速接入设备、轻量级、偏上层的应用接入场景，同时HTTP的RESTful风格接口也方便开发者快速调试，避免繁杂的代码编译和烧录过程。

需要注意的是使用HTTP协议接入OneNET的设备，由于协议本身的会话没有保活机制，设备的在线状态需要开发者根据需要自己实现。

IoT TCP/IP

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