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M2M通信协议综述

中南大学信息科学与工程学院
通信工程专业
摘要
近年來，物联网以其跨学科特色成为信息科技产业的研究热点，它是互联网 的延伸，前景无限，但现阶段物联网发展处于胡芽时期，各国均处于探索阶段, 层承朝
图2. 2 M2M终端与M2M平台之间的通信协议栈结构
在网络质量欠佳的情况下，优先采用UDP协议。因为GPRS网络带宽较窄， 延迟较大，不适于采用TCP协议进行通信。故釆用GPRS作为接入方式时，则建 议釆用UDP协议作为传输层协议。采用UDP方式通信，可以提高传输效率，减少 数据流量，节省网络带宽资源。但是同时，UDP是无连接的、面向消息的数据传 输协议，与TCP协议相比较，它有两个致命的缺点：一是没有确认机制，易丢包； 二是数据包无序。因此，为保证数据的可靠传输，
M2M数据通信通过在UDP的 上层应用层的WMMP协议采用丢包重发机制来进行弥补，从而提高通信效率及 可靠性。根据实际经验发现，釆用UDP方式传输，丢包率能控制在1%以下，能 够满足M2M应用的需要。

1、WMMP报文结构
WMMP协议采用同步方式进行报文交互，每一个请求报文须有一个应答报文 作为应答。WMMP报文由报文头和报文体构成，其结构如图所示。
报文头（定长）（必选）
报文体（变长）（可选）
结束］
WMMP协议报文结构图
（1）报文头
报文头是每个WMMP报文必要的公共部分，它描述了每个WMMP报文的最 基本信息，其长度固定；而且其格式固定，依次为报文总长度、报文命令代码、 报文流水号、报文协议版本、报文安全标识、保留字、终端序列号等字段。
在通用M2M终端设备与M2M平台间协议的基础上通过扩展TLV的方式來定 义某一类机器间的通信语义。TLV是带格式的的数字或不定长字符串或字节数组, 它被用來动态扩展消息交互中的数据及参数，TIN的结构如图所示。
起始 结束
k TLV
TAG
LENGTH
VALUE
1 ►
图2. 4 TLV结构
其中T为TAG,表示该字符串的定义标签；L为LENGTH,表示该TLV扩展的 有效数据或参数V的长度；V为VALUE,表示该数字或字符串或字节数组中有效 数据的数值。
TLV与TLV组的区别如下：
TLV与TLV组的区别
・ 项目
■ 说明 ifl
TLV
带格式的数字或不定长长字符串或字节数组
TLV组
若干个首尾相连的TLV
内容体可以通过数据加密以保证其在传输过程中的安全性。对于内容体的加 密，既可以对整个内容体进行加密，也可以对某个或某儿个TLV进行单独加密; 而加密结果也以特定的TLV在报文中表示。
（2）报文体
报文体是WMMP报文中承载交互数据的部分，其长度可变，格式不固定，共 至可以缺省，一般由内容体和摘要体构成。内容体一般由固定参数部分和可变
TLV/TLV部分组构成。固定参数部分的格式是各类报文所独有的，不同类型的报 文其固定参数部分也不完全相同，某些类型的报文共至缺省固定参数部分。摘要 体是一个可选的
TLV,用于报文完整性和來源身份合法性的验证。
2、 WMMP报文分类
根据报文是否采用安全机制，可将WMMP报文为四类：普通报文、接