基于NXP i.MX 6ULL核心板的物联网模块开发案例（2）

陈工-创龙科技

                          

目录

2 NB-IoT模块测试
2.1 获取IMEI和IMSI
2.2 创建云端NB-IoT设备
2.3 创建通信套件实例
2.3.1 生成配置参数
2.3.2 创建实例


前言

本文主要介绍基于创龙科技TLIMX6U-EVM评估板的物联网模块开发案例，适用开发环境：
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
虚拟机：VMware15.1.0
Linux开发环境：Ubuntu18.04.4 64bit
U-Boot：U-Boot-2020.04
Kernel：Linux-5.4.70
Linux SDK：5.4.70_2.3.0
无特殊说明情况下，默认使用USB TO UART1作为调试串口，使用Linux系统启动卡（SD启动模式）启动系统，通过路由器与PC机进行网络连接。
创龙科技TLIMX6U-EVM是一款基于NXP i.MX 6ULL的ARM Cortex-A7高性能低功耗处理器设计的评估板，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

评估板正面图

2 NB-IoT模块测试
本案例使用的NB-IoT模块型号为：亿佰特EA01-D，详细参考资料请查看产品资料“1-开箱必读\产品规格书\拓展模块规格书\”目录下的《EA01-D_Usermanual_CN_v1.1》文件。请将NB-IoT物联网卡插至NB-IoT模块Micro SIM卡槽，然后将模块插至评估板NB-IoT接口，将2.4G天线连接至模块天线接口，如下图所示。
备注：由于存在引脚复用关系，请勿同时将Zigbee、LoRa模块连接至评估板。

2.1 获取IMEI和IMSI
进入评估板文件系统，执行如下命令指定串口后台运行，用于接收模块信息。
Target#cat /dev/ttymxc5 &
Target#stty -F /dev/ttymxc5 -echo

执行如下命令，获取IMEI码和IMSI码。
Target#echo "AT+CGSN=1" > /dev/ttymxc5 //获取IMEI码
Target#echo "AT+CIMI" > /dev/ttymxc5 //获取IMSI码

本次获取的IMEI码为"864624050017021"，获取的IMSI码为"460082267401907"。
2.2 创建云端NB-IoT设备
本次测试以中国移动NB-IoT物联网解决方案OneNET为例进行演示。请登录官方网站：open.iot.10086.cn，通过手机号进行注册账号并登录。
账号登录成功，进入如下界面，点击右上角“控制台”。

进入如下界面，点击左上角“切换至旧版”。

进入如下界面，进入“NB-IoT物联网套件”。

进入如下界面，点击“添加产品”。

进入如下界面，根据实际情况依次输入产品信息：产品名称、产品行业、产品类别，以及技术参数：联网方式选择"NB-IoT"、设备接入协议选择"LWM2M"、操作系统选择"Linux"、网络运营商选择“移动”。

产品添加完成后，弹出如下窗口，点击“立即添加设备”。

进入如下界面，点击“添加设备”。

进入如下界面，依次输入设备类型、设备名称、IMEI码和IMSI码，并开启自动订阅功能。

设备添加成功后，将会弹出如下窗口，请将设备ID：969146269和PSK码：8NKXxti2IS5WaDjW记录保存，用于后续测试，然后点击“知道了”按钮关闭窗口。

进入如下界面，可观察到目前设备处于离线状态，点击“详细”。

进入如下界面，点击“编辑”，在弹出的窗口输入自定义Auth_Code：Tronlong，然后点击确认关闭窗口。至此，云端NB-IoT设备创建完成。

2.3 创建通信套件实例
本章节主要演示NB-IoT模块的通信实例，详细参考资料请查看产品资料“6-开发参考资料\其他参考文档\”目录下的《EA01-S+3GPP和运营商云平台标准指令手册》文件。
2.3.1 生成配置参数
将产品资料“4-软件资料\Tools\Windows\”目录下的cfg_tool.zip和Sublime-Text-Build-3211_x64.zip压缩包拷贝至Windows非中文目录下并解压。

进入Sublime-Text-Build-3211_x64目录，双击sublime_text.exe程序进行安装。

进入cfg_tool目录，使用文本工具打开test.xml文件，

根据前面步骤获取的信息，修改AuthCode为Tronlong，修改PSK为8NKXxti2IS5WaDjW，如下图所示。

打开Windows命令行CMD，输入如下命令进入ctg_tool目录，生成配置文件。
CMD#cd /d E:\tools\cfg_tool\
CMD#cis_cgtool.exe test.xml out.bin

执行完成后，将会在ctg_tool目录下生成out.bin文件。

打开Sublime Text软件，将生成的out.bin文件拖入该软件打开，可看到设备配置参数以16进制显示。同时鼠标右击点击out.bin文件可查看该文件大小为93Byte。

2.3.2 创建实例
（1） 创建OneNET通信套件实例
测试命令为：echo AT+MIPLCREATE=<total size>,<config>,<index>,<currentsize>,<flag> > /dev/ttymxc5
参数解析：
<total size>：配置文件的总长度。即out.bin文件大小，本次测试文件为93Byte。
<config>：配置文件内容，16进制数的形式。
<index>：配置文件的序号。考虑到AT指令长度有限，一个完整的配置文件未必能在一条AT指令中发送完成，可将内容切分成多段。比如分为N段，则从前到后按照降序依次分配序号为N-1~0，按照从大到小序号的顺序每段调用一次AT指令。如当index为0时，意味着该条指令为最后一条配置消息。
<currentsize>：当前命令所包含的配置文件长度。本次测试为93Byte。
<flag>：消息标识，1：第一条消息，2：中间消息，0：最后一条消息。
进入评估板文件系统，在可执行程序所在目录下执行如下命令，返回OK表示创建成功。
Target# echo "AT+MIPLCREATE=93,13005df10003f2004f040011800005434d494f540000000000123138332e3233302e34302e33393a35363833002741757468436f64653a54726f6e6c6f6e673b50534b3a384e4b58787469324953355761446a573bf30008e400c80000,0,93,0" > /dev/ttymxc5

（2） 创建LwM2M协议实例
测试命令为：echo AT+MIPLADDOBJ=<ref>,<objectid>,<instancecount>,<instancebitmap>,<attributecount>,<actioncount> > /dev/ttymxc5
参数解析：
<ref>：基础通信套件的一个实例标识，类型为一个无符号整数。
<objectid>：对象ID。
<instancecount>：实例个数。
<instancebitmap>：实例位图，字符串格式，每一个字符表示为一个实例，其中1表示可用，0表示不可用。例如添加的Object有5个实例，其中1、3可用，则实例位图为00101。
<attributecount>：属性个数。
<actioncount>：操作个数。
在可执行程序所在目录下执行如下命令。
Target# echo AT+MIPLADDOBJ=0,3311,2,11,4,3 > /dev/ttymxc5

（3） 发送注册请求
测试命令为：ehco AT+MIPLOPEN=<ref>,<lifetime>,<timeout> > /dev/ttymxc5
<ref>：基础通信套件的一个实例标识，类型为一个无符号整数。
<lifetime>：生命周期，单位为秒。
<timeout>：注册的超时时长，单位为秒。
在可执行程序所在目录下执行如下命令。当通信无误时，将会返回OK，模块接下来开始上报状态事件，如下图所示。
Target#echo AT+MIPLOPEN=0,3000,30 > /dev/ttymxc5

状态事件信息说明如下。
+MIPLEVENT:0,1 //bootstrap启动
+MIPLEVENT:0,2 //bootstrap启动成功
+MIPLEVENT:0,4 //连接成功
+MIPLEVENT:0,6 //注册成功
（4） 验证Observe请求
实例注册成功后，NB-IoT模块将会上报Observe请求，其中上报请求中第二个参数为消息的ID，如下图所示。

每当模块上报一次Observe请求，请务必在5秒内执行如下命令进行验证，验证成功后，将会返回OK。如模块继续上报Observe请求，需继续执行命令验证，直至实例订阅成功，如下图所示。
Target#echo AT+MIPLOBSERVERSP=0,104148,1 > /dev/ttymxc5 //验证第一条请求
Target#echo AT+MIPLOBSERVERSP=0,169685,1 > /dev/ttymxc5 //验证第二条请求

同时，在云端设备管理界面，可观察到对应设备呈现自动订阅成功状态，至此，创建实例完成。