NB设备如何接入物联网

  NB-IoT设备接入物联网的流程主要包括以下几个步骤:

  •   创建产品并选择接入协议:首先需要在物联网平台创建产品,并选择合适的接入协议。这一步骤是为了确保设备能够与物联网平台进行有效的通信。
  •   创建设备并记录信息:接下来,需要创建具体的设备,并记录下设备的ID等基本信息。这些信息对于后续的设备管理和数据上报至关重要。
  •   移植SDK或搭载NB模组,建立UDP连接:根据设备的具体需求,可以选择移植SDK或者直接在设备上搭载NB-IoT模组。通过这种方式,可以建立设备与物联网平台之间的通信连接。
  •   建立设备与平台间的协议连接:在设备和平台之间建立一个稳定的通信协议连接是关键。目前,NB-IoT设备和物联网平台通信的主流协议包括CoAP和LWM2M。
  •   查看和操作设备资源及属性:一旦设备成功接入物联网平台,就可以通过平台查看设备的资源列表和属性列表,并对资源数据进行操作。
  •   设备数据上报:设备接入物联网平台后,其收集到的数据可以直接上报到物联网平台,以便进行进一步的分析和应用。

  此外,NB-IoT技术本身是一种低功耗广覆盖的无线蜂窝网络通信协议,它利用非常窄的带宽(大约180 kHz),实现出色的扩展覆盖范围和长达数年的电池寿命。这种特性使得NB-IoT非常适合于需要长期部署且电池更换困难的物联网应用场景。

  NB-IoT设备接入物联网的过程涉及到创建产品、设备,选择和建立通信协议连接,以及设备数据的上报等多个步骤。通过遵循这些步骤,可以有效地将NB-IoT设备接入到物联网平台中,实现设备的数据收集、传输和管理。

  一、 如何在物联网平台上创建和管理NB-IoT设备的产品?

  在物联网平台上创建和管理NB-IoT设备的产品,首先需要选择合适的物联网平台。OneNET和阿里云IoT平台是两个可选的平台。

  在OneNET平台上创建和管理NB-IoT设备:

  •   通过OneNET平台的产品导航进入各协议产品线,选择NB-IoT物联网套件。
  •   点击右上角的添加产品,在弹出页面中,按照提示填写产品的基本信息进行产品创建。
  •   创建完成后,可以在产品下面去添加设备,也可以直接点击【立即添加设备】。最后再添加设备也是一样的。
  •   在阿里云IoT平台上创建和管理NB-IoT设备:
  •   在开始制作项目之前,了解阿里云IoT平台中的设备管理体系。
  •   登陆电信CTWing控制台,创建产品。
  •   在实例概览页面,找到并单击实例iot-cn-z2q1***。在左侧导航栏,选择设备管理> 产品,单击创建产品。
  •   推荐使用MQTT连接阿里云物联网进行NB-IoT模组的开发。

  无论是选择OneNET还是阿里云IoT平台,基本步骤包括选择合适的物联网套件或产品线,填写产品基本信息进行创建,以及添加设备。此外,还需要关注设备管理、开发指引、API文档等资源,以便更好地开发和管理NB-IoT设备。对于具体的开发细节和技术要求,可以参考相关的实战指南和技术文档。

  二、 NB-IoT设备如何选择和移植SDK以建立与物联网平台的通信连接?

  NB-IoT设备选择和移植SDK以建立与物联网平台的通信连接,首先需要考虑的是开发环境和主控芯片的选择。例如,可以选择华大半导体的HC32F005C6PA作为主控芯片,这是一个基于M0的32位低功耗单片机,适合用于NB-IoT无线通讯板的开发。在开发环境方面,Keil MDK是一个非常通用的选择,可以为开发者提供便利。

  在SDK的选择和移植方面,有几个关键点需要注意。首先,终端侧通过移植SDK可以实现基于轻量化的CoAP+LWM2M协议进行传输,这有助于降低物联网终端的功耗。此外,已有80多款模块已经移植了平台的SDK,这意味着终端设备可以根据这些已有的模块快速进行SDK的移植和适配。

  对于特定的平台,如TuyaOS,可以通过使用TuyaOS SDK(基于已发布的TuyaOS3.8.x开发框架)在NB-IoT新平台上进行移植指导,这对于需要对接涂鸦云业务但又希望使用非涂鸦模组的用户来说是一个很好的选择。

  另外,Agent Tiny SDK具有普适性,可以广泛移植于WiFi模组、2/3/4/5G模组、NB-IoT模组,无需考虑模组类型,这为设备的选型提供了灵活性。

  在接入物联网平台的过程中,还需要注意的是,基于CoAP协议将NB-IoT设备接入物联网平台的基础流程,包括使用DTLS和对称加密两种认证方式下的自主接入流程。此外,中国移动物联网开放平台提供的NB-IoT物联网套件,通过开放终端设备SDK,降低了开发门槛,减少了开发时间,快速接入云平台。

  总结来说,NB-IoT设备选择和移植SDK以建立与物联网平台的通信连接时,需要考虑开发环境和主控芯片的选择,利用已有的SDK模块进行快速适配,根据具体需求选择合适的SDK进行移植,并遵循物联网平台的接入流程和认证方式。

  三、 CoAP和LWM2M协议在NB-IoT设备接入物联网中的具体应用和优势是什么?

  CoAP(Constrained Application Protocol)和LwM2M(Lightweight M2M)协议在NB-IoT设备接入物联网中的具体应用和优势主要体现在以下几个方面:

  •   CoAP协议的应用领域:CoAP协议被广泛用于连接和管理物联网设备,特别是在受限的网络和资源条件下。这包括智能家居设备、传感器、智能城市系统等。它是一种专为物联网设计的通信协议,具有轻量级、高效、易扩展等优势。在IoT-CoAP中,物联网设备可以通过CoAP协议向其他设备发送请求,并获得响应,这些请求和响应消息具有轻量级、紧凑型和可扩展性等优点。
  •   LwM2M协议的特点:LwM2M协议是针对物联网设备进行管理与控制的一种通信协议,基于CoAP协议,并提供标准的OTA(Over-The-Air)升级、远程配置和监控等功能。它是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(NB-IoT)场景下物联网应用,聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网。
  •   在NB-IoT设备接入物联网中的应用:NB-IoT模块能带来更丰富的应用场景,是当前物联网主要使用的连接技术,可支持M2M连接,并有效降低网络延迟,满足车联网、智慧医疗、智能家居等物联网场景中的海量的连接需求。LwM2M协议正是在这种背景下,为NB-IoT设备提供了简单高效的管理和控制方式,符合设备网络能力受限的需求。
  •   选择CoAP还是LwM2M:如果应用场景只需要进行简单的数据交换和通信,而不涉及设备管理和远程控制,那么选择CoAP是一个不错的选择。而对于需要设备管理和远程控制的应用场景,LwM2M因其提供的OTA升级、远程配置和监控等功能,更适合于NB-IoT设备接入物联网。

  CoAP和LwM2M协议在NB-IoT设备接入物联网中的应用和优势主要体现在它们各自的设计理念和功能特性上。CoAP适合于简单的数据交换和通信,而LwM2M则更适合于需要设备管理和远程控制的复杂应用场景。

  四、 在物联网平台上,如何查看和操作NB-IoT设备的资源列表和属性列表?

  在物联网平台上查看和操作NB-IoT设备的资源列表和属性列表,可以通过以下步骤进行:

  •   查看资源列表:首先,需要登录到物联网平台。在平台中,设备上线后会上传一个资源列表到平台中。用户可以通过点击“资源列表”按钮进入该设备的资源列表中进行信息查看。在资源列表中,平台可以对这些资源进行读、写、执行、订阅等操作。
  •   查看设备属性:在IoT设备接入平台成功创建设备后,用户可以在控制台管理、查看具体设备信息。在控制台左侧导航栏选择“设备 > 所有设备”,进入设备列表页,即可查看到具体的设备信息。此外,还可以通过HTTP方法GET来查看指定设备的离线命令列表,这有助于了解设备的状态和配置。
  •   设备注册与状态管理:在IOT平台注册设备时,需要携带PSK和IMEI。注册后,设备会被添加到设备列表中,并且设备状态默认为离线状态。当设备上电入网成功后,状态会更新。完成添加设备后,可以在设备列表中查看设备状态,并进行相应的管理操作。
  •   业务对接与开发:对于开发者而言,了解如何在物联网开放平台上进行NB-IoT业务的对接和开发是非常重要的。中国电信物联网开放平台提供了NB-IoT业务对接指导书,其中包含了编解码库开发与升级指南,以及NB-IoT网络的移动性管理和会话管理等内容。

  查看和操作NB-IoT设备的资源列表和属性列表主要涉及登录物联网平台、使用控制台界面进行设备信息查看和管理、通过HTTP请求获取设备状态和配置信息,以及参考相关开发文档进行业务对接和开发。

  五、 NB-IoT设备数据上报流程是怎样的,以及如何确保数据的安全性和准确性?

  NB-IoT设备数据上报流程主要包括以下几个步骤:首先,南侧设备采集数据,然后通过NB-IoT网络发送到物联网平台,最后北向应用通过RESTful接口获取这些数据或平台主动推送已订阅的数据。在确保数据的安全性和准确性方面,NB-IoT技术采用了多种措施:

  •   数据加密:采用AES(Advanced Encryption Standard)算法对数据进行加密,以保证数据传输的安全性。
  •   安全管理和防护措施:包括数据脱敏、访问控制、安全同步和日志留存等,以保护所采集的数据。
  •   防止中间人攻击和重放攻击:通过使用高强度的算法对传输通道进行加密,避免用户数据被窃取、篡改,有效保证数据的机密性和完整性。
  •   建立安全连接:为后台应用与IoT平台建立安全连接,提供数据安全传输功能,解决后台应用访问IoT平台的安全性问题。

  通过上述措施,NB-IoT技术能够确保数据在上报过程中的安全性和准确性。

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