NB IoT中 CDP服务与CoAP关系解释

前言

最近（2017年8月）NB IoT的实际应用越来越多，网络和微信公众号中出现了不少NB IoT的文章。NB IoT的介绍资料越来越多，NBIoT的模块也层出不穷。华为主推的Hi2110或许是2017年使用最为广泛的NB IoT模块，这款模块支持UDP通信和CoAP通信。UDP部分的描述非常清晰，该部分与常见的2G模块/3G使用较为相似，但是CoAP相关的AT指令很难体现CoAP特性，例如AT指令未指定CoAP请求方法、CoAP请求路由等等，CoAP的使用需要与华为CDP服务器配合，这让不少用户忽略了CoAP的细节而仅仅认为CoAP是个透传的通道。华为把这套CoAP通信机制成为TUP。TUP与LWM2M相似，借鉴了LWM2M注册、数据上报等过程，但是TUP并不能与LWM2M等价。

AT指令

在NB IOT的AT指令文档中，大概可以分为终端向CDP发送数据，终端通过串口发送接收指示，终端读取CDP服务器发送而来的内容。更简单的说，终端支持上行发送和下行接收两种功能。

发送数据

发送数据使用NMGS指令，发送数据也成为上行数据。发送是需要指定发送内容长度，发送内容也要格式化为HEX字符串。

# 发送10字节数据
AT+NMGS=10, AA7232088D0320623399

下载数据指示

一旦终端收到来自CDP服务器的数据（也成为下行数据），NB终端打印+NNMI，提示已经收到数据。

# NB模块收到来自CDP服务器的数据
+NNMI

读取下载数据

NB终端收到数据之后，通过AT+NMGR读取下行数据，NB终端将返回下行数据长度和HEX字符串。

AT+NMGR
# NB模块返回，第一个数字提示数据包长度
2,AABB

AT指令分析和疑惑

• NB终端借助华为CDP服务器可实现上行数据和下行数据。
• 从AT指令来看，无论是上行还是下行似乎都与CoAP无关，没有设置请求方法，例如GET、POST，没有指定URL，例如test，obs等，没有明显的响应码处理。
  

  那么是不是NB IoT和CoAP完全没有关系了，其实不是这样的！

过程说明

NB模块内的CoAP资源

CoAP资源其实是一个逻辑上的概念，也可以称为路由（Nodejs中经常使用这种概念），或者称为Endpoint。NB IoT模块中包含一个CoAP服务器，和HTTP服务器不同在一个内存受限制的设备中实现一个CoAP服务器并不是一件难事。 - NB模块中包含了一个CoAP Server，并实现了CoAP Client（用于向CDP服务器注册）。 - NB模块中包含一个URL为“t/d”的资源（也可称为路由），该资源支持GET方法和POST方法 - NB模块中内的“t/d”支持**观察者模式**，可支持**订阅**

上行过程

上行过程包括注册过程、服务器订阅过程、NB终端向服务器发送指示等过程。
- 注册过程 NB终端向服务器r/d路由进行注册，query参数而ep=
- 华为CDP服务器将订阅NB终端t/d资源，等待NB终端向它发送指示
- NB终端一旦收到+NMGS指令，通过CoAP指令方式向CDP发送数据
- 该过程使用了CoAP的观察者模式

下行过程

下行过程比上行过程简单，华为CDP服务器将使用POST方法向NB终端传递数据
- 华为CDP服务器作为CoAP Client，NB终端作为CoAP Server。
- 华为CDP服务器通过POST方法，把下行数据POST到NB终端t/d资源中
- NB终端收到数据后显示“+NNMI”提示

华为CDP服务器相关接口

华为没有还未发布过CoAP/TUP的相关接口，但是依然可以火狐浏览器中的Copper插件进行分析。
- 通过GET方法访问 coap://117.60.157.137:5683/.well-known/core

LWM2M相关过程介绍

华为的TUP协议与LWM2M存在不少的区别。

LWM2M注册过程

LWM2M 读/写/执行过程

LWM2M信息上报过程

总结与分析

• 个人认为华为IoT平台的灵活性不够。华为有采用一个接口，一个通道，一个平台，一统江湖，捆绑用户的嫌疑。强势有余而开放不足。
• 个人认为华为对于NB的推广立足点不对，总觉得给用户带来一个一统江湖的东西。其实NB可以给物联网工程师带来新的思维，新方法和新技术，最重要的使用新思维去解决物联网问题。例如CoAP/LWM2M可以解决设备联网、物联网服务器开发问题，CBOR（二进制JSON）可解决JSON数据压缩问题等等。
• 华为的IoT平台依然给大家带来的老方法和老思维，其实NB终端有足够的IP联网能力（节点的说它有IP地址），这是和Zigbee终端，Sigfox终端，LoRA终端的明显区别。

参考资料

• LWM2M 规范