NBIOT模组M5310接入中国移动物联网开放平台示例文档

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M5310模组采用的是海思Hi2110芯片,在全球eSIM NB-IoT模组中的尺寸最小，仅19×18.4×2.7mm，节省布板面积达30%以上，具有工业级、低功耗、深覆盖、集成度高的特性，是中国移动在NB-IoT领域主打的一款核心产品。模组内置中国移动物联网开放平台OneNET协议，可有效提高用户的产品可靠性和稳定性，并方便用户快速接入OneNET云平台，减少开发周期，满足用户产品快速上市的需求。

　　M5310模组已成功应用于能源、汽车、消费电子等领域，广泛适用于无线抄表、智慧城市、智能家电、安防、智慧农业和环境监测以及其他诸多行业，能够提供最完善的数据传输服务，有效推动全行业模组成本大幅下降。目前，中移物联网基地已经开放提供测试样品，并顺利通过鹰潭NB-IoT窄带物联网开放实验室测试验证。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”

2、编辑产品信息


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

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

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：

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；
<time>:  -t  设备存活时间，标示终端和 OneNET 平台之间连接的存活周
期，设置范围为 10s~86400s；
:  -u 设置 PUT 和 POST 指令分片长度，范围 0~6，指示分片长度
为 2^(4+u)，缺省值为 5；
:  -g 设置GET指令分片长度，范围0~6，指示分片长度为2^(4+g)，
缺省值为 5；
: -x 设置触发分片操作的最大长度，范围 0~2，指示阈值为
2^(4+x)，缺省值为 2。
如 无 特殊 需求，建议分片参数 block1 和 和 block2  设置 为缺省值，block2th  设
置为 为 1 。

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( "X", 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.or ... /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：

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：



参数说明：

:资源ID，请参考IPSO 资源模型，http://www.openmobilealliance.or ... /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


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