LwM2M协议介绍

LwM2M是一套适用于物联网的协议。首先，EMQ君从整体上来带领大家来了解一下这个协议，看以下几个问题：

LwM2M的全称是Lightweight Machine-To-Machine，它的名称里面包含了这么两个重要含义：1）这个协议是轻量级的；2）这个协议适用于物联网设备。

LwM2M协议是由OMA（Open Mobile Alliance）提出并定义的。OMA这个组织专注于移动通讯以及物联网产业的标准开发，给自己的定位是“规范大工厂”。随着“万物皆可联”概念的兴起，物联网终端数目急剧膨胀，也不再局限于智能手机这样的强力大块头。有很多设备，要么电量有限，要么内存有限，要么可使用带宽有限，之前那些适于强劲终端设备管理的协议对它们来说有些太重了难以承受，因此，为了照顾到这些资源有限的小个子设备们，LwM2M协议在2013年底诞生了。目前的成熟版本号依然是10，OMA的专家们正在努力整11版。

概括地说： LwM2M是适用于资源有限的终端设备管理的轻量级物联网协议。

接着，我们从几个方面详细介绍LwM2M协议：

先看一下LwM2M协议的基本架构。

协议最主要的实体包括LwM2M Server和LwM2M Client。

此外，根据需要还可以加入LwM2M引导服务器（Bootstrap Server）或智能卡（SmartCard），对客户端完成初始的引导。

在这些实体之间，协议定义了4个接口，来实现预期的功能。

LwM2M协议有以下几个突出特点：

考虑到与时俱进，实现简洁易懂的风格，LwM2M协议采用了REST。

但由于协议的服务对象是资源有限的终端设备，传统的>定义：是物联网中连接传感网络层和传输网络层，实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能

分类：物联网各类终端设备总体上可以分为情景感知层、网络接入层、网络控制层，每一层都与网络侧的控制设备有着对应关系。

作用：由于物联网终端常常处于各种异构网络环境中，为了向用户提供最佳的使用体验，终端具有感知场景变化的能力。

一、对设备进行接入评估，确定设备数据是否可以被采集
一般来说，目前大多数工厂都已经实现了自动化能力，设备通过PLC、CNC等仪表仪器进行数据展示获取，因此对于这部分设备来说，想要实现联网，可以用工业网关进行接入。
以Ruff物联网智能网关为例，Ruff网关与车间设备PLC连接，并将数据进行协议转化和处理后发送到云端，其中涉及到的主要连接协议包括Modbus-RTU等传输协议，而自动化数据采集方式则包括通讯串口、以太网、RS-485等。
当网关进行顺利的连接之后，网关的一端进行设备PLC数据的采集，采集到本地之后，网关会进行初步的数据筛选和处理，将由价值的数据再从另一端口上传到云端或者客户指定的服务器上，从而实现设备数据的采集和传输。
同时，也会遇到另外一种情况，就是工厂的设备完全没有自动化的能力，纯粹属于一台物理机器，如果想要实现联网，则需要借助传感器来实现，用传感器来采集设备的各维度数据，再通过网关进行采集和传输。
二、设备数据联网，实现生产过程实时监控
当设备数据通过工业网关采集上传到云端或者服务器之后，下一步骤就是针对这批设备数据进行分析处理。
以设备宝为例，采集上来的数据可以立马获取工厂生产监控情况及设备异常告警信息，包括实时查看生产线的运行状况及产量信息，实现对工厂生产状况的实时监控。此外，工厂管理者也可以通过手机端远程查看生产状况，保证工厂的实时运行情况都被监控和管理。
除了生产信息获取，设备的异常监控也可以通过设备联网实现。联网之后，通过物联网技术手段，可以将设备的各项标准参数数据进行监控，超过标准范围的异常数据将被预警，管理者通过手机端获取异常预警通知，从而避免意外故障带来的生产损失。
目前，大多数工厂都选了IoT云平台来存储及处理设备数据，例如百度云针对物联网领域推出的天工物联网平台，就是一站式全托管的物联网云平台，实现设备数据的处理计算、存储以及可视化的展示与分析等。
而如果客户针对设备数据具有高度安全性保密性要求，也可以采取私有化部署的方式，进行数据的存储与管理。
三、终端化设备数据展示，实现工厂管理数字化
设备数据从PLC到网关，再从网关到云端，最后云端经过处理分析之后，再把数据展示到终端设备上，比如手机端、PC端、LED大屏等等。
当数据通过云平台的分析处理之后，我们通常可以获取工厂生产统计信息、生产效率信息以及工段或车间数据对比等工厂生产信息。
以生产统计为例，工厂管理者可以通过手机端的APP获取到生产效率统计信息，包括设备生产线的开机率、停机时长、停机次数等实时统计，从而判断工厂生产效率水平及影响生产效率的原因。
其次可以获取工厂产量统计信息，包括生产产量、良品率以及各个班组、产品规格等实时精确统计，保证生产计划的实时交付及工人考核的精确性。
目前，终端数据展示主要以手机端和PC端两种形式为主，在一些工厂的车间及生产线上，也会有生产看板大屏，工厂管理者既可以通过手机端进行实时查看工厂各项数据，也可以通过现场生产看板进行当前生产数据查看。

物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层，实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。物联网各类终端设备总体上可以分为情景感知层、网络接入层、网络控制层以及应用/业务层。每一层都与网络侧的控制设备有着对应关系。物联网终端常常处于各种异构网络环境中，为了向用户提供最佳的使用体验，终端应当具有感知场景变化的能力，并以此为基础，通过优化判决，为用户选择最佳的服务通道。终端设备通过前端的RF模块或传感器模块等感知环境的变化，经过计算，决策需要采取的应对措施。

中文名

物联网终端

功    能

数据采集、初步处理、加密等

处    于

各种异构网络环境中

主要分类

单一功能终端、通用智能终端等

想要抓住未来的商业趋势，就要认清商业的发展变化的规律，因为每隔10年，市场都会发生一次大的变革，能够提前觉察到趋势的人，都可以通过提前布局抢占先机。

如在PC时代流量红利期，可以靠电商平台和流量红利，颠覆实体的获客方式和销售方式，所以在15年前布局电商的都抓住了趋势。

但到了互联网下半场，流量红利消失以后，想要生存和发展，必须要提前布局，打造个人IP、通过粉丝去实现持续盈利。

从互联网的发展对商业的影响变化，可以看出、想要成功不但是靠努力、趋势也很重要。所以想要抢占未来10-30年的机会，必须要认清下一个趋势，抓住物联网时代的机遇。

1、获客入口与消费场景的变化

2、物联网时代的购物场景

3、物联网的交互场景和消费场景

一

不论是在传统商业模式中，还是在PC、移动互联网，以及物联网时代，主要是在抢占用户的入口，通过改变人的消费习惯，而颠覆整个商业生态。

以传统商业未来，想要获得更多的客户，主要看的是实体店的位置，想要让业绩倍增，最快的方式就是连锁。只有获取的客户多了，才能通过规模效应，降低供应链成本，提升品牌溢价能力。

当人们都沉浸在渠道为王的时代中，聪明的人已经开始布局互联网。就如在1990年—2000年期间，做电器起家的电商平台一样，在线下肯定是无法与当时的、线下家电零售大佬抗衡，但借助互联网的优势，就可以颠覆传统市场。

因为线上通过一个平台，就可以获取全国各地的流量，不需要开连锁，一样可以实现连锁效果，可以通过网络作为最大的入口。那么积累大量用户以后，不但可以通过卖货盈利，而且可以通过金融、物流赚钱。

在流量红利期不但平台可以颠覆传统的商业巨头，普通人一样可以借助红利，借助电商平台，实现逆袭，在15年前就布局电商的人，商人几乎都赚的盆满钵满。

那么当人们还沉浸在搜索信息流和平台电商的时代，新的商业形态又兴起了。就是以内容为王，带动商业的发展时代。

因为当市场上产品泛滥成灾，人们满足了物质需求以后，开始追求精神需求。那么这个时候消费者更多会停留在内容场景，看文章、视频，那么社交媒体平台就是最大的入口，算法就是新的机遇。

这个时期不论做电商的还是，做实体的，都需要借助内容信息流去获客引流，吸引粉丝，塑造IP，实现持续的变现。

就如近2年，大家都在做短视频、直播带货，都是在通过内容入口，改变购物场景和商业形态。但任何趋势和机遇，都并非一劳永逸，短视频直播带货，很快也会成为过去。

二

在未来最大的获客入口以及购物场景，不会局限于互联网平台，而是在物联网，未来每个可以通电、联网的机器，都将成为新的获客入口和消费场景。

那么未来的获客入口和商业形态，会出现这3种发展方向：物联网与入口，物联网与传感器，物联网与实体和后端工厂结合。

随着物联网的兴起，第一代物联网的购物场景，是通过物联网硬件为入口，通过APP作为使用平台，积累大量客户以后，可以把APP作为购物场景。

就是所有的物联网硬件电器，在使用之前都需要下载一个APP，把消费者导入APP以后除了获取用户的使用数据、以及用户反馈信息。而且可以通过APP，为消费者提供各种生活需求产品。

比如我们买了个烤箱、可以通过烤箱为入口，获取用户数据，不但可以推荐给消费者推荐其他的智能家居，而且还可以围绕消费需求，推荐和烤箱相匹配的产品。

就是通过前端引流，把产品作为入口，通过后端整合产业链，通过经营人，根据人的需求提供一系列的服务，是目前的趋势。

到了物联网购物场景的第二代，获客入口和购物场景就是智能硬件、不再需要APP，更不需要导流，智能硬件可以通过物联网和传感器、判断用户的购物需求。

在未来我们如果购买生活物资，那么最大的入口和消费场景，可能会是冰箱、冰柜而不是手机，这种购物场景会类似于现状送牛奶的一样。

就是冰箱等物体联网以后，可以通过传感器，了解到我们每个家庭或个人的消费情况，你冰箱里没有牛奶了，冰箱可以感应的到。

同时也会根据我们如此的消费和生活习惯，判断不同家庭消费数据，根据数据精准配送，匹配需求。

那么在未来物联网也会直接与实体结合，打破传统的电商购物场景，因为未来大多数厂家会直接与终端店合作，做个性化定制、个性化服务。

实体是获客入口和体验场景、物联网是数据收集的端口，工厂可实现智能化个性化生产。

比如我们想要购买一双鞋子，可以直接在同城的实体店，依托智能硬件，通过物联网和传感器，收集数据，可以把尺码和需求，通过物联网把大数据传输给智能工厂。

智能工厂可以根据人的需求，做个性的话定制，产品制造生产出来以后，会根据数据直接匹配配送给消费者，先有需求再做生产，让需求和供给精准匹配。

不会像现在的电商一样，需要在平台烧钱，打价格战，抢占有限的市场资源，而是从消费需求到智能工厂，让数据去解决销售环节中的痛点和问题。

三

在过去的20年，入口的竞争主要是电脑屏和手机屏，在未来30年的竞争入口将是 汽车 屏。这是因为车联网（物联网）和人工智能的兴起，未来不需要驾驶 汽车 ，那么在车上的时间人们就会去社交、去获取信息。

从移动互联网时代就可以看出这一点，人们有了智能手机以后，社交和获取信息的方式变了，直接会颠覆商业的精准格局。

因为当人们的时间都停留在手机上、消费内容、社交互动的时候、视频电商、内容电商、直播电商、社交电商就兴起了。

那么在物流网时代也是如此，如果人们的大量空闲时间不需要驾驶 汽车 ，那么 汽车 屏就是未来的社交平台、获取信息的渠道。就像现在人们坐地铁、不需要开车的时候，都会玩手机一样。

由此可见，在物联网时代，家庭消费将与智能家居入口结合、定制消费将与实体店结合，户外消费将与 汽车 屏结合。

物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此 ，物联网的应用领域主要有如下。\x0d\ \x0d\1、城市管理\x0d\ \x0d\（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。\x0d\ \x0d\ 在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。\x0d\ \x0d\ 在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。\x0d\ \x0d\ 停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。\x0d\ \x0d\（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）\x0d\ \x0d\ 通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。\x0d\ \x0d\（3）文物保护和数字博物馆\x0d\ \x0d\ 数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。\x0d\ \x0d\（4）古迹、古树实时监测\x0d\ \x0d\ 通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。\x0d\ \x0d\ 在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。\x0d\ \x0d\（5）数字图书馆和数字档案馆\x0d\ \x0d\ 使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。\x0d\ \x0d\ 应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。\x0d\ \x0d\2、数字家庭\x0d\ \x0d\ 如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。\x0d\ \x0d\3、定位导航\x0d\ \x0d\ 物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。\x0d\ \x0d\4、现代物流管理\x0d\ \x0d\ 通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。\x0d\ \x0d\5、食品安全控制\x0d\ \x0d\ 食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。\x0d\ \x0d\6、零售\x0d\ \x0d\ RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。\x0d\ \x0d\7、数字医疗\x0d\ \x0d\ 以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。\x0d\ \x0d\8、防入侵系统\x0d\ \x0d\ 通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。\x0d\ \x0d\ 据预测，到2035年前后。中国的物联网终端将达到数千亿个。随着物联网的应用普及，形成我国的物联 网标准规范和核心技术，成为业界发展的重要举措。解决好信息安全技术，是物联网发展面临的迫切问题。\x0d\根据我的预测未来物联网的市场潜力非常巨大，现在各大公司巨头也已经开始布局物联网市场了，所以掌握物联网核心技术是非常有益的！！

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