NBIOT模组M5310接入OneNET平台

 

一、OneNET平台介绍

        中国移动物联网开放平台OneNET是由中国移动打造的PaaS物联网开放平台。平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接,快速完成产品开发部署,为智能硬件、智能家居产品提供完善的物联网解决方案。本人使用OneNET平台差不多已经有一年半,最初使用它的时候是有一个大学生创新项目,做的是老人健康监护手表,由于团队当初不会开发自己的服务器,因此借助了OneNET。想要使用OneNET需有一个OneNET账号,注册一个即可,注册流程很简单,这里不多介绍。

 

二、NBIOT模组M5310介绍

1、M5310模组采用华为海思Hi2110芯片。

2、M5310模组内置UDP控制命令、可以连接自己的服务器。

3、M5310模组内置LWM2M控制指令、可以直接连接ONENET。

由于内置了LWM2M协议,并且以AT指令的形式来连接OneNET,因此使用起来非常方便。

 

三、在OneNET创建NBIOT产品并添加设备

OneNET创建产品并添加设备操作很简单,只需在页面进行创建和添加即可:

1、点击右上角的“开发者中心”

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第1张图片

接着点击创建产品

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第2张图片

 

2、编辑产品信息

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第3张图片

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第4张图片

填写完信息后点击“确定”就完成产品的创建。

3、添加设备

点击平台的设备管理进行添加设备

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第5张图片

设备类型:选择正式设备。

设备名称:随便命名。

IMEI:为NBIOT模组M5310的IMEI号。

Auth_Code:可不填写。

IMSI:为NBIOT物联SIM卡的IMSI号。

IMEI和IMSI和分别向模组发送AT+CGSN=1和AT+CIMI命令得到。

填写完毕后,选择“自动订阅”再点击“确定”就完成设备的添加。

 

四、M5310模组连接OneNET

1、配置串口调试助手,波特率为9600

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第6张图片

2、上电初始化M5310

M5310
OK  //开机启动信息
AT  //开机之后循环发送 AT 直到返回 OK,证明模块初始化正常
OK
AT+COPS=1,2,"46000"  //设置手动注册移动运营商 MNC
OK
AT+NEARFCN=0,3555  //锁定频点为 3555,锁频可以有效减小搜网时间,但是频点设置错误会导致搜网失败,建议通常情况下不要设置锁频
OK
AT+CSCON=1  //打开信号提示自动上报
OK
AT+CEREG=1  //打开注册信息自动上报
OK

3、生成模组侧设备注册码

模组侧设备创建使用 AT+MIPLCONF 指令,其使用格式为:
AT+MIPLCONF=,,,
其中,
指示部分总数据长度,按照ASCII计数;
 具体的设备配置数据,满足配置结构体规范;
配置数据分片参数;
配置数据流结束符。

这里介绍两种生成注册码的方法:

(1)使用OneNET平台的专用配置工具OneNET_config_v1.2.exe进行注册码生成:

A.用DOS命令串口打开OneNET_config_v1.2.exe工具并按如下格式填写数据:

按回车键生成对应的数据:

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第7张图片

其中,各参数具体含义如下:
: -b Bootstrap 模式设置,1 为打开,0 为关闭; 需要 设置为 1 ;
: -e 加密模式设置,1 为打开,0 为关闭;目前不支持加密模式;
:  -d Debug 等级设置:
0  关闭 debug 模式
1  仅打印接收/发送包数据长度
2  打印发送数据包长度和接收数据内容及数据长度
3  打印接收/发送数据内容及数据长度
: -i  host 设置,格式为”ServerURI:Port”;
ServerURI 远端服务器地址, 重庆平台使用 183.230.40.39
Port 远端服务器端口号, 重庆平台使用 5683
:  -n 鉴权参数,格式为”IMEI;IMSI”, 对应平台侧设备 注册 时的鉴
权参数 IMEI 和 和 IMSI;
:  -p 本端端口号,范围 0~65535;缺省值 0,当选择缺省时,模组
会自动从 32768~65535 中选择一个可用的端口号;

这种方法适用于采用串口调试助手调试M5310模组。

(2)使用相关算法生成注册码:

#include "memory.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

typedef enum
{
	MIPL_DEBUG_LEVEL_NONE = 0,
	MIPL_DEBUG_LEVEL_RXL,
	MIPL_DEBUG_LEVEL_RXL_RXD,
	MIPL_DEBUG_LEVEL_TXL_TXD,
} MIPL_DEBUG_LEVEL_E;

typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned short uint16;
typedef unsigned uint32;

#define MIPL_BOOT		1
#define MIPL_ENCRYPT	0
#define MIPL_DEBUG		MIPL_DEBUG_LEVEL_NONE
#define MIPL_PORT		0
#define MIPL_KEEP_ALIVE	3000
#define MIPL_BLOCK1		5
#define MIPL_BLOCK2		5
#define MIPL_BLOCK2TH	1
#define MIPL_URI		"coap:\/\/183.230.40.39:5683"
#define MIPL_ENDPOINT	"862018102915220;460040236709122"

typedef struct
{
	uint8 boot;
	uint8 encrypt;
	MIPL_DEBUG_LEVEL_E debug;
	uint16 port;
	uint32 keep_alive;
	size_t uri_len;
	char* uri;
	size_t ep_len;
	char* ep;
	uint8 block1;	//COAP option BLOCK1(PUT or POST),0-6. 2^(4+n)  bytes
	uint8 block2;	//COAP option BLOCK2(GET),0-6. 2^(4+n)  bytes
	uint8 block2th;	//max size to trigger block-wise operation,0-2. 2^(8+n) bytes
} MIPL_T;

void mipl_generate(char *buf, size_t buflen, MIPL_T *mipl);

int main(void)
{
	char config[1024];
	
	MIPL_T m5310_mipl_t;
	m5310_mipl_t.block1 = MIPL_BLOCK1;
	m5310_mipl_t.block2 = MIPL_BLOCK2;
	m5310_mipl_t.block2th = MIPL_BLOCK2TH;
	m5310_mipl_t.boot = MIPL_BOOT;
	m5310_mipl_t.debug = MIPL_DEBUG;
	m5310_mipl_t.encrypt = MIPL_ENCRYPT;
	m5310_mipl_t.ep_len = strlen((char*)MIPL_ENDPOINT);
	m5310_mipl_t.ep = (char*)MIPL_ENDPOINT;
	m5310_mipl_t.keep_alive = MIPL_KEEP_ALIVE;
	m5310_mipl_t.port = MIPL_PORT;
	m5310_mipl_t.uri = (char*)MIPL_URI;
	m5310_mipl_t.uri_len = strlen((char*)MIPL_URI);

	mipl_generate(config, sizeof(config), &m5310_mipl_t);

	while(1);
	return 0;
}

void output_buffer(unsigned char *buffer, int length,int index, int flag)
{
	int i = 0;
	while( i < length )
	{
		printf( "%02X", buffer[i++] );
	}
	printf(",%d,%d\r\n",index,flag);
}

void mipl_generate(char *buf, size_t buflen, MIPL_T *mipl)
{
	uint32 offset = 0;
	int mipl_num = 0;
	char mode = 0;

	memset(buf, 0, buflen);

	mode = ((mipl->boot & 0x1) << 4) | (mipl->encrypt & 0x1);
	memcpy(buf + offset, &mode, 1);
	offset++;
	memcpy(buf + offset, &mipl->debug, 1);
	offset++;
	memcpy(buf + offset, &mipl->port, 2);
	offset += 2;
	memcpy(buf+offset, &mipl->keep_alive, 4);
	offset += 4;

	memcpy(buf + offset, &mipl->uri_len, 2);
	offset += 2;
	memcpy(buf + offset, mipl->uri, mipl->uri_len);
	offset += mipl->uri_len;
	memcpy(buf + offset, &mipl->ep_len, 2);
	offset += 2;
	memcpy(buf + offset, mipl->ep, mipl->ep_len);
	offset += mipl->ep_len;

	*(buf + offset) = mipl->block1;
	offset++;
	*(buf + offset) = mipl->block2;
	offset++;
	*(buf + offset) = mipl->block2th;
	offset++;
	
	mipl_num = 0;
	while(offset > 1024)//每条+MIPLCONF命令最多输入1024字节配置数据
	{
		printf("AT+MIPLCONF=%d,",1024);
		output_buffer( (unsigned char *)(buf + (mipl_num >> 10)),1024,mipl_num + 1,0);//index从1起始
		mipl_num++;
		offset -= 1024;
	}
	printf("AT+MIPLCONF=%d,",offset);
	output_buffer( (unsigned char *)(buf + (mipl_num >> 10)),offset,mipl_num + 1,1);//结束
}

这种方法适用于通过MCU控制M5310模组。

将生成的注册码发送到M5310:

AT+MIPLCONF=71,10000000B80B00001900636F61703A2F2F3138332E3233302E34302E33393A353638331F003836323031383130323931353232303B343630303430323336373039313232050501,1,1

0

OK

0为

4、  订阅Object 组 配置

命令格式:AT+MIPLADDOBJ=,,

objectid代表的类型可参考IPSO 资源模型,http://www.openmobilealliance.org/wp/OMNA/LwM2M/LwM2MRegistry.html。

如发送:AT+MIPLADDOBJ=0,3303,0

5、模组侧发起登录

AT+MIPLOPEN=0,15

上述指令中,30 代表登录超时时间;如果超过该时间,模组还未接收到平台的登录响应,模组则会上报登录失败的通知。

登录结果上报:
模组上报登录请求,服务器收到登录请求数据之后,会根据数据内容,返回本次登录结果;如果登录失败,或者登录超时,模组都会上报登录失败的响应。
登录成功上报打印如下:
+MIPLOPEN:0,1
登录失败上报打印如下:
+MIPLOPEN:0,0
需要注意的是, 如果在注册码中的 debug参数设置为非0,则在登录过程中,除了上报登录信息之外,还会应显示对应debug 等级的数据内容。

模组登录成功后,平台会下发Observer 消息和 Discover 消息;模组收到这两条消息之后,会自动处理,无需用户另行处理:

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第8张图片

同时OneNET会显示设备在线:

6、向OneNET平台发送数据

命令格式:AT+MIPLNOTIFY=,,,,,,[,]

这里使用不带ackid方法上报:

AT+MIPLNOTIFY=0,3303,0,5700,4,"24.5"

OK

查看上报的数据:

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第9张图片

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第10张图片

参数说明:

:资源ID,请参考IPSO 资源模型,http://www.openmobilealliance.org/wp/OMNA/LwM2M/LwM2MRegistry.html。

:

1 2 3 4 5 6
string opaque integer float bool hex_str

 

 

 

 

五、命令总结

1、上电检查流程
(1) AT //判断模组是否上电开机成功
(2) AT+CSQ //信号质量检查
(3) AT+CEREG? //判断 PS 域附着状态,标识位返回 1 或 5 表示附着正常
(4) AT+CGATT? //检查模组 PS 附着状态


2、模组侧设备创建及资源订阅,登录流程
(1) AT+MIPLCONF=72,1003000………. 3033393639050501,1,1//设置模组侧设备注册码
(2) AT+MIPLADDOBJ=0,3200,0  //订阅 Object 3200 资源设置
(3) AT+MIPLNOTIFY=0,3200,0,5505,6," E309C82FE6 ",1 //订阅 Resource 5500 资源设置
(4) AT+MIPLOPEN=0,30 //设备登录到 OneNET 平台


3、OneNET  数据收发流程
(1) AT+MIPLNOTIFY=0,3200,0,5505,6," E309C82FE6 ",1 //数据上传
(2) AT+MIPLREAD=0,60204,3200,0,5505," E309C82FE6 ",1  //Read 操作回复流程
(3) AT+MIPLWRITE=0,62069,1 //Write 操作回复流程
(4) AT+MIPLEXECUTE=0,46081,1 //Execute 操作回复流程


4、模组侧设备注销流程
(1) AT+MIPLCLOSE=0  //登录注销流程
(2) AT+MIPLDELOBJ=0,3200,0 //模组侧订阅资源列表释放
(3) AT+MIPLDEL=0 //模组侧通信实例删除

 

六、IPSO 资源模型示例

NBIOT模组M5310接入OneNET平台_第11张图片

更多请参考:OMA LightweightM2M (LwM2M) Object and Resource Registry

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