1、范围

本文档LwM2M CORE技术规范描述了LwM2M消息传递层。 随附规范LwM2M TRANSPORT规范[LwM2M-TRANSPORT]详细描述了消息传递层到所选传输的映射。 传输层和消息传递层之间的分离提高了可读性，并简化了将来将LwM2M扩展到其他传输的过程。 LwM2M消息层使用具有多个接口和简单数据模型的RESTful设计。

1.1  LwM2M版本1.1

该规范定义了LwM2M协议的1.1版，并具有以下新功能：

• LwM2M自举功能的增强，允许进行增量升级
• 改进了对公钥基础设施（PKI）部署的支持
• LwM2M客户端将增强的注册序列机制引入LwM2M服务器
• LwM2M 支持 TCP/TLS，以更好地支持防火墙和NAT穿越
• 支持基于OSCORE的LwM2M的应用程序层安全性
• LwM2M 更好地支持低功耗WAN，包括3GPP CIoT和LoRaWAN
• 扩展的LwM2M操作以启用资源实例级别的访问。
• 检索和更新多个对象资源的性能改进
• 使用CBOR序列化的SenML支持JSON，以实现压缩的有效负载实现高效的传输。
• 添加新的数据类型。

有关LwM2M v1.1中其他传输和安全性增强的信息，请参考[LwM2M-TRANSPORT]

1.2  LwM2M v1.0

本文档增强了LwM2M 1.0版。 1.1版在强制性方面向后兼容v1.0 功能。 LwM2M v1.0提供以下功能：

• 具有本规范中定义的核心对象和资源集的简单资源模型。 可以在OMNA上找到已注册对象的完整列表。
• 创建，更新，删除和检索资源的操作。
• 资源更改的异步通知。
• 支持多种序列化格式，即TLV，JSON，纯文本和二进制数据格式以及LightweightM2M对象的核心集。
• UDP和SMS传输支持。
• 基于DTLS协议的安全性通信，支持不同类型的证书。
• 队列模式为LwM2M客户端提供通知LwM2M服务器可能会断开很长时间的连接以及何时可以再次访问的功能。
• 支持使用多个LwM2M服务器。
• 通过专用LwM2M引导服务器提供安全凭证和访问控制列表

3、术语和约定

请注意，无论哪里有LwM2M安全对象实例，都可能有关联的LwM2M OSCORE对象实例。 请参考[OMADICT]以获取本文档中使用的更多定义。

3.3缩略语

4、简介

此使能器（enabler）定义了LwM2M服务器与LwM2M客户端之间以及LwM2M引导服务器与LwM2M客户端之间的应用程序层通信协议。 LwM2M设备包括一个LwM2M客户端组件。 OMA轻量级M2M支持器包括LwM2M设备的设备管理和服务支持。 此使能器的目标LwM2M设备主要是资源受限的设备。 因此，此启动器利用了轻量级和紧凑的协议机制以及有效的资源数据模型

LwM2M消息层受到基于[CoAP]的RESTful设计模型的启发。 交互是使用请求/响应模型的客户端和服务器之间的交互。 统一资源标识符（URI）用于标识对象和资源并与对象和资源进行交互，而协议则允许无状态和分层体系结构。

三个实体之间设计了四个接口，如图所示的体系结构：4.-1 LwM2M Enabler的总体体系结构：

• 引导程序
• 客户注册
• 设备管理和服务启用
• 信息报告

4.1. Version 1.1

LwM2M的1.1版引入了以下对象，它们是核心规范的一部分：

21. OSCORE对象

LwM2M的1.1版修改了以下对象，它们是核心规范的一部分：

0.安全对象
1.服务器对象

4.2. Version 1.0

LwM2M的1.0版引入了以下对象，它们是核心规范的一部分：

0.安全对象
1.服务器对象
2.访问控制对象
3.设备对象
4.连接监控对象
5.固件更新对象
6.位置对象
7.连接统计对象

5.基本注意事项

5.1 属性

5.1.1 属性定义和规则

属性是可以附加到对象，对象实例或资源的元数据。 属性的值是和LwM2M Server 相关特定的。这些属性可以发挥各种作用， 从仅携带信息（例如，发现）到携带用于在LwM2M客户端上设置某些操作的参数（例如，通知）。

附加到对象，对象实例，资源的属性分别称为O属性，OI属性，R属性（O-Attribute, OI-Attribute, R-Attribute）。

这些属性可以携带在注册和发现操作（Registration and Discover operations）的消息有效载荷中。 它们也可以通过“写入属性”操作（可写）进行更新。

无论给定属性附加到哪个LwM2M实体，此类属性的值都可以在各个级别上分配：对象，对象实例，资源级别。 此外，当同一属性在不同级别接收值时，将应用优先规则。

以下规则控制LwM2M属性的使用：

• O属性（O-Attribute）的值只能在对象级别设置。
• OI-属性（ OI-Attribute ）的值可以在对象实例级别和对象级别设置。

        优先规则：
规则1：在两个级别上都设置时，OI属性的值将以在对象实例级别上设置为准。
规则2：在对象级别设置属性值时，只要遵守规则1，OI-属性值的范围就会扩展到该对象的所有实例

• 可以在4个不同的级别上设置R属性：资源实例级别，资源级别，对象实例级别和对象级别。 通常，附加到多实例资源的r属性可以用单个值设置为这种多实例资源的任何实例

        优先规则：
规则3：当在资源级别设置时，该资源的 R 属性的值优先，无论是否在较高级别（对象或对象实例级别）也为该资源指定                           R属性的值。
规则3a：在特定情况下，该资源是多实例资源，在资源实例级别设置的R属性的值将优先于在资源级别设置的相同属性的                           值。
规则4：在对象实例级别设置时，只要遵守规则3，R属性值的范围就会扩展到该对象实例的所有资源。
规则5：在对象级别设置时，只要遵守规则4，R属性值的范围就会扩展到该对象的任何实例的所有资源。

5.1.2 属性分类

<PROPERTIES> Class Attributes
这些属性的作用是提供元数据，该元数据可以将有用的信息传达给LwM2M服务器，例如简化数据管理。

LwM2M服务器和LwM2M客户端应支持表：5.1.2.-1属性类别，除非特别说明不必要。

<NOTIFICATION> Class Attributes
这些R属性的作用是为“ Notify”操作提供参数。 任何可读的资源都可以具有此类R属性。

在LwM2M客户端发送的响应“观察”操作的消息中，报告了当前资源值。 此事件可以视为初始通知。

每次发送资源通知时，与该资源关联的“最小周期”和“最大周期”计时器将重新启动。

通知条件：在以下情况下将发送资源值的通知：

• a valid Change Value Condition ("Greater Than", "Less Than", OR "Step") - if any is defined - AND the "MinimumPeriod" Timing Conditions are both fulfilled for that Resource OR
• the "Maximum Period" Timing Condition is fulfilled.
  

6.接口（Interfaces）

根据图：4.-1 LwM2M启动器的总体体系结构那里有四个接口：1）引导程序（Bootstrap），2）客户端注册（Client Registration），3）设备管理和服务启用（Device Management and Service Enablement），以及4）信息报告（Information Reporting）。 四个接口的操作可以分为上行（uplink ）操作和下行（downlink ）操作。 在本节中定义了每个接口的操作，然后将其映射到LwM2M传输规范[LwM2MTRANSPORT]中的协议机制。

图：6.1-1 Bootstrap接口 显示了“ Bootstrap”接口的操作模型。 对于此接口，这些操作是名为“ Bootstrap-Request”的上行链路操作和名为“ BootstrapDiscover”，“ Bootstrap-Write”，“ Bootstrap-Read”，“ Bootstrap-Delete”和“ Bootstrap-Finish”的下行链路操作。 这些操作是用于初始化LwM2M客户端向一个或多个LwM2M Server注册所需的对象。 一旦LwM2M服务器在“ Bootstrap”接口上启动了“ Bootstrap-Write”操作，LwM2M客户端务必写入有效负载中包含的值，而不管是否存在目标对象实例或资源以及访问权限 权利。 在LwM2M引导服务器正在将引导信息寻址到LwM2M客户端的模式下，当此传输结束时，LwM2M引导服务器必须通过发送"Bootstrap-Finish"命令通知LwM2M客户端。

除了引导接口之外，还可以在制造期间（所谓的Factory Bootstrap）或通过智能卡（所谓的Smartcard Bootstrap）来配置LwM2M客户端与LwM2M Server一起运行所需的信息。

图：6.2.2客户端注册  显示了“客户端注册”接口的操作模型。 对于此接口，这些操作是名为“注册（Registration）”，“更新（Update）”和“注销（De-register）”的上行链路操作。

图：6.3-3 设备管理和服务启用（ Device Management and Service Enablement）  显示了“设备管理和服务启用”接口的操作模型。 对于此接口，下行链路操作为“读取（Read）”，“读取复合（Read-Composite）”，“创建（Create）”，“删除（Delete）”，“写入（Write）”，“写入复合（Write-Composite）”，“执行（Execute）”，“写入属性（Write-Attributes）”和“发现（Discover）” 。 这些操作用于与LwM2M客户端公开的资源，资源实例，对象，对象实例和/或其属性进行交互。 “读取”和“读取复合”操作用于读取当前值。 “发现”操作用于发现属性和发现在某个对象中实现了哪些资源。 “写”和“写复合”操作用于更新值。 “写入属性”操作用于更改属性值。 “执行”操作用于启动功能。 “创建”和“删除”操作用于创建和分别删除实例

图：6.4-4信息报告（ Information Reporting）  显示了“信息报告”接口的操作模型。 对于此接口，下行链路操作为“观察（Observe）”，“复合观察（Observe-Composite）”，“取消观察（Cancel Observation）”和“复合取消观察（Cancel Observation-Composite）”。 “通知（Notify）”是一个上行链路操作，用于从LwM2M客户端发送新的资源值到LwM2M服务器。 “发送（Send）”操作是LwM2M客户端用来向LwM2M服务器发送数据的另一种上行链路操作。

操作和接口之间的关系列于表：6.-1操作和接口之间的关系 中：