【Day02】 OM2M框架佈署與介紹


什麼是OM2M

過去,各家企業的物聯網設備的通信方式都不一樣,這樣的情況下,很難做到所有設備統一管理,OM2M提供了一套共通物聯網架構標準,將傳輸層與應用層可以分開,讓物聯網開發者可以專心在物聯網設備的整合開發,不需要忙於處理設備的與架構之間的傳輸,讓物聯網架構開發變得更輕鬆,OM2M也支援連接舊物聯網設備接口,將原本不支援OM2M的設備整合進來。

名詞介紹

OM2M的功能架構如下圖:
oneM2M Functional Architecture

<center>圖源:<a href="http://www.onem2m.org/getting-started/onem2m-overview/introduction/functional-architecture">官網介紹</a></center>
  • AE(Application Entity) 應用個體:
    AE簡單來說就是物聯網設備實體,像是raspberry pi、手機這類可以執行OM2M的設備,可以以AE身分加入OM2M架構,每個AE會以AE-ID進行區分。
  • CSE(Common Services Entity) 共同服務個體:
    CSE扮演儲存、傳遞、轉換等功能的實體,通常以伺服器運行個體,每個CSE會以CSE-ID進行區分。
  • NSE(Network Services Entity) 網路服務個體:
    NSE提供了讓基礎網路服務接上CSE的功能,例如3GPP這種網路服務可以使用NSE加入CSE中進行服務。

OM2M的物聯網拓譜範例:
OneM2M Node topology

<center>圖源:<a href="http://www.onem2m.org/getting-started/onem2m-overview/introduction/functional-architecture">官網介紹</a></center>
這個拓譜用以下種類將上述的角色再度細分:

  • IN(Infrastructure Node) 基礎節點:
    有IN-CSE與IN-AE,IN-CSE通常會在雲端運行,將MN-CSE的資料進行集中處裡以進行服務,IN-AE是指連接IN-CSE的個體,像是智慧型手機這種設備通常會是IN-AE。
  • MN(Middle Node) 中間節點:
    有MN-CSE與MN-AE,相對於IN-CSE,MN-CSE屬於在本地與MN-AE、ASN-CSE、ADN-AE進行資料整合與溝通,再將資料彙整給IN-CSE。
  • ASN(Application Service Node) 應用服務節點:
    有ASN-CSE與ASN-AE,ASN-CSE將ASN-AE資料整合後傳給MN-CSE,可以看做MN-CSE的分支節點。
  • ADN(Application Dedicated Node) 應用專屬節點:
    只有ADN-AE,以AE自成節點,直接與MN-CSE進行資料傳輸,故沒有ADN-CSE。

對於OM2M有些了解後我們就可以來建構OM2M囉~

事前準備

OM2M也是需要Java的,而且是<font color="red">Java 8 JDK</font>喔,裝錯個它就不會動了喔,詳細安裝步驟可以看【Day01】ELK環境建置與介紹
OM2M需要裝兩個套件才能安裝

Git

sudo apt-get install git

Maven

sudo apt-get install maven

這樣就可以開始安裝了

開始安裝

一開始,我們先下載OM2M的安裝包

git clone https://git.eclipse.org/r/om2m/org.eclipse.om2m

然後進入org.eclipse.om2m

cd ./org.eclipse.om2m

然後開始安裝

mvn clean install -DskipTests=true

然後等他載一大堆東西就完成了

設定

裝好了以後,你會看到一大包資料夾,裡面有兩個資料夾我們會用到,把他們拉出來。

IN-CSE

cp -r ./org.eclipse.om2m/org.eclipse.om2m.site.in-cse/target/products/in-cse/linux/gtk/x86_64/ ./in-cse

MN-CSE

cp -r ./org.eclipse.om2m/org.eclipse.om2m.site.mn-cse/target/products/mn-cse/linux/gtk/x86_64/ ./mn-cse

這次測試,不需要動到設定,基本上用預設值就可以了,如果想改設定,可以去改各別資料夾的./configuration/config.ini 就可以設定OM2M了
詳細設定可以看官方config介紹
MN-CSE預設就會對IN-CSE的Port做連線了

啟動

IN-CSE與MN-CSE啟動方式一樣,分別執行start.sh就可以了
記得要開兩個terminal來執行喔,他們是在前台開著跑的,如果想在後台跑也可以用forever去跑Server
先啟動IN-CSE,再啟動MN-CSE,MN-CSE啟動時會自動向IN-CSE連線註冊

IN-CSE

chmod +x ./in-cse/start.sh
./in-cse/start.sh

MN-CSE

chmod +x ./mn-cse/start.sh
./mn-cse/start.sh

接下來可以開啟瀏覽器連到以下網站

IN-CSE: http://127.0.0.1:8080/webpage/

IN-CSE Loginpage

MN-CSE: http://127.0.0.1:8282/webpage/

MN-CSE Login page
預設帳號密碼都是admin就能登入看到資料了

IN-CSE

IN-CSE webpage

MN-CSE

MN-CSE webpage
超基本的OM2M架構就完成了

OM2M的CRUD

CSE的資料都是用RESTful Api架構進行更新的,我們可以用自己喜歡的程式來進行以下測試。
以下範例將使用Postman來做測試。

Postman下載

去Postman官網下載或是用wget下載

wget https://dl.pstmn.io/download/latest/linux64

然後解壓縮

tar xf ./linux64

執行Postman就可以打開了

./Postman/Postman


接下來我們就能來做CRUD了

Read

Method:GET URL:http://127.0.0.1:8282/~/mn-cse

Header Value
X-M2M-Origin admin:admin

標頭是拿來做登入驗證的

回應會是200

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<m2m:cb xmlns:m2m="http://www.onem2m.org/xml/protocols" xmlns:hd="http://www.onem2m.org/xml/protocols/homedomain" rn="mn-name">
    <ty>5</ty>
    <ri>/mn-cse</ri>
    <ct>20200223T203152</ct>
    <lt>20200223T203152</lt>
    <acpi>/mn-cse/acp-450541999</acpi>
    <cst>1</cst>
    <csi>mn-cse</csi>
    <srt>1 2 3 4 5 9 14 15 16 17 23 28</srt>
    <poa>http://127.0.0.1:8282/</poa>
</m2m:cb>

Create

我們可以新增一個AE的Container在MN-CSE上:
Method:POST URL:http://127.0.0.1:8282/~/mn-cse

Header Value
X-M2M-Origin admin:admin
Content-Type application/xml;ty=2

ty是個體類別,2是指AE

Body

<m2m:ae xmlns:m2m="http://www.onem2m.org/xml/protocols" rn="MY_SENSOR" >
<api>app-sensor</api>
<lbl>Type/sensor Category/temperature Location/home</lbl>
<rr>false</rr>
</m2m:ae>


回傳200

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<m2m:ae xmlns:m2m="http://www.onem2m.org/xml/protocols" xmlns:hd="http://www.onem2m.org/xml/protocols/homedomain" rn="MY_SENSOR">
    <ty>2</ty>
    <ri>/mn-cse/CAE606347885</ri>
    <pi>/mn-cse</pi>
    <ct>20200224T010335</ct>
    <lt>20200224T010335</lt>
    <lbl>Type/sensor Category/temperature Location/home</lbl>
    <acpi>/mn-cse/acp-450541999</acpi>
    <et>20210224T010335</et>
    <api>app-sensor</api>
    <aei>CAE606347885</aei>
    <rr>false</rr>
</m2m:ae>

這時候可以在http://127.0.0.1:8282/webpage/welcome/index.html?context=/~&cseId=mn-cse看到多了MY_SENSOR

DELETE

刪除資料的話,先點選要刪除的物件(例如MY_SENSOR)
在用DELETE Method連線到網頁上看到那串藍色的網址就能刪除了

刪除後就看不到那個物件了

如果想深入研究這個API接口,可以看官方教學
一般通常會用工具(像是Node Red)來進行規劃,不會有人每個都用這樣建置啦XD
Node Red明天會來做詳細介紹與實作。

<style> .article-content h1, .article-content h2, .article-content h3, .article-content h4, .article-content h5, .article-content h6 { margin-block-start: 0.5em; margin-block-end: 0.5em; } </style>
#OM2M #IoT





本系列實驗將使用:一台電腦、一台樹梅派、一台手機,來做實驗。大部分內容是以不同平台架構(如OM2M、Elastic Search)之間的串接實驗,並嘗試將其整合。

留言討論