基础通信套件与物联网平台交互连接示意图

物联网终端形态、传感器类型以及系统软硬件环境千差万别，给物联网的应用开发带来了一定的挑战。针对物联网的应用开发，我们可以通过终端上的中间件来屏蔽底层的软硬件差异，降低应用开发的复杂度。同时，中间件也可以提供通信的基础能力，对数据包进行封装，并调用底层的接口连接网络。我们把这个中间件称为基础通信套件（或通信套件），当物联网模组或者芯片厂商完成对通信套件的集成后，基于这些模组和芯片的应用开发只需通过通信套件提供的接口（如AT指令）进行开发和调用即可。

基础通信套件，即面向移动物联网终端的通信中间件，是实现应用端到端联通的重要环节运作模式，可有效提升数据服务能力。基础通信套件实现了一套标准SDK，规范了终端设备管理接口定义，并统一了终端侧的应用连接与通信协议，与移动物联网数据平台对接。标准化的基础通信套件有利于提升物联网运营的数据服务能力，同时也可以降低物联网设备的开发和接入难度，减少产品发布周期，推动相关产业发展。

综合考虑NB-IoT网络通信特点、终端侧计算能力受限以及数据服务平台架构，基础通信套件采用轻量级物联协议CoAP为应用通信协议，以LwM2M作为设备管理接口框架和资源管理模型基础。

图16.20所示是基础通信套件与物联网平台进行交互和连接的架构示意图。

图16.20 网络连接架构图

如图16.20所示，物联网系统包括终端侧（IoT client）和网络服务侧（Service）两个部分，终端和平台通过移动物联网进行连接和通信。

对于服务端而言，构建大规模云服务可以采用相对成熟的互联网Web Services相关技术。服务端的接入层负责应用协议转换和Web服务协议之间的转换，Web服务一般采用HTTP/RESTful架构，由于CoAP的特性，接入层可以很方便地在CoAP和HTTP之间进行转换。服务端后面需要维护和提供信息管理数据库，保证对于终端设备中相关对象的识别，并与终端设备的认证信息一致。

图16.21所示为通信套件的系统架构图。(www.xing528.com)

图16.21 通信套件系统架构图

一个物联网设备可以分为三个部分：物联网应用层、网络连接底层与系统底层。通信套件作为中间件，为应用层提供编程接口，为底层提供相应标准抽象接口。

•物联网应用层：指在物联网设备中具体化设备应用场景的相关部分程序，这部分程序通常由设备厂商定制开发。

•网络连接底层：通常是由通信模组、芯片厂商提供，如NB-IoT芯片商。

•系统底层：指设备相关硬件架构或者操作系统（部分移动物联网设备无操作系统），由设备厂商提供。

通信套件与物联网平台进行通信可基于LwM2M规范中定义的物联网终端中的对象（Object）和资源（Resource）模型，设备中对象的功能定义可以按照“传感器/传感器实例/传感器参数”三元组进行组织，即对象（如传感器）、对象实例（如终端中此类传感器的数量）和对象中的资源（如一个传感器中的各类属性）。例如，针对一种作为温度计的终端产品，可以定义为三元组“8811/1/2000”，其含义是一种温度传感器标号为8811的传感器对象（Object），当前第1个实例（Instance），其中标号为2000的资源（Resource）。一般而言，对于固定的对象，所包含的资源集合是一定的，如温度传感器包含了温度值、温度上下限和温度测量精度等资源。通过这种数字标准化定义，有效简化和规范了通信内容，解决了设备能力发现的问题。只需要保证入网设备是经过平台认证的设备，即可以确保设备信息和能力定义的一致性。