Dyskusja na temat połączenia MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), znany również jako protokół Message Queuing Telemetry Transport, to „lekki” protokół komunikacyjny oparty na trybie publikowania/subskrybowania. Jest to protokół komunikacyjny oparty na protokole TCP/IP i wprowadzony na rynek w 1999 roku. Zaletą MQTT jest to, że może zapewniać niezawodne usługi przesyłania wiadomości w czasie rzeczywistym w celu łączenia zdalnych urządzeń przy niewielkiej ilości kodu i ograniczonej przepustowości. Jako protokół komunikacji w czasie rzeczywistym o niskim zużyciu energii i niskim zajęciu przepustowości, jest szeroko stosowany w Internecie rzeczy, małych urządzeniach, aplikacjach mobilnych i tak dalej.

Serwer MQTT (agent komunikatów), wspólny serwer MQTT to nie kilka szafek w makrokomputerze, ale oparty na oprogramowaniu platformy Erlang/OTP, a następnie są komputery i inne urządzenia do uruchamiania tego oprogramowania. Intuicyjnie rozumiany jako serwer lub klaster serwerów z uruchomionym oprogramowaniem serwera komunikatów MQTT.

Rysunek 1-1 przedstawia funkcje:

(1) Akceptuj połączenia sieciowe od klientów

(2) Zaakceptuj informacje udostępnione przez klienta

(3) Obsługa próśb o subskrypcję i rezygnację z subskrypcji od klientów

(4) Przekazuj komunikaty aplikacji do subskrybowanych klientów.

MQTT zbuduje podstawowy transport sieciowy, ustanowi połączenia klienta i serwera oraz zapewni uporządkowaną, bezstratną, dwukierunkową transmisję opartą na strumieniu bajtów. Podczas wysyłania danych MQTT powiąże powiązaną jakość usług (Qos) z Tematem.

(1) Zasada protokołu

Proces komunikacji protokołu MQTT musi zostać zakończony zarówno przez klienta, jak i serwer. Istnieją trzy tożsamości: Publikuj, Broker i Subskrybuj. Zarówno wydawca wiadomości, jak i subskrybent mogą być klientami, a brokerem wiadomości jest serwer MQTT.

① Wdrożenie MQTT

Temat: Co można rozumieć jako rodzaj wiadomości;

Ładunek: Wskazuje treść wiadomości, która jest zawartością danych do wykorzystania

②Klient MQTT

Aplikacja lub urządzenie wykorzystujące protokół MQTT, czyli połączenie sieciowe oparte na serwerze MQTT, służy do publikowania informacji, subskrybowania w celu publikowania informacji, wypisywania się lub usuwania komunikatów aplikacji oraz odłączania się od serwera.

(2) Charakterystyka protokołu MQTT

Protokół jest przeznaczony do komunikacji ze zdalnymi czujnikami i urządzeniami sterującymi w zawodnych sieciach o niskiej przepustowości. Ma następujące główne cechy:

① Użyj trybu publikowania/subskrybowania komunikatów, aby udostępniać programy aplikacyjne do publikowania komunikatów i rozdzielania komunikatów jeden-do-wielu.

② Transmisja wiadomości maski zawartości ładunku.

③ Użyj protokołu TCP/IP do zapewnienia połączeń sieciowych.

④ Istnieją trzy rodzaje jakości usługi publikowania wiadomości, publikowanie wiadomości (Qos: 0 najwyżej raz, 1 co najmniej raz, 2 tylko raz)

⑤ Mała transmisja, małe zapotrzebowanie na ruch.

Wiele liczników łączy się z bramkami, aby umożliwić urządzeniom interakcję z serwerami MQTT. Jednak miernik ADW300, jeden z naszych mierników serii ADW, posiada samą funkcję Internetu, w tym 4G i WIFI, dzięki czemu urządzenie może mieć funkcję Internetu za pośrednictwem karty IoT lub sieci LAN. Zredukuj banalny proces podłączania urządzenia do bramki, a następnie do serwera i zrealizuj przemysłowy Internet Rzeczy.

1. Główne funkcje bezprzewodowego licznika energii ADW300:

Mały rozmiar

Wysoka precyzja: klasa 0.5S

Bogate funkcje: harmoniczne, pomiar temperatury, DI/DO, alarm itp.

Wiele opcji komunikacji: RS485, LoRa, NB, 4G, WiFi

Zewnętrzny tomograf komputerowy

2. Standaryzowany protokół MQTT

① Abonament

Subskrypcje obejmują filtry tematów i jakość usług (QoS). Subskrypcja jest powiązana z sesją. Sesja może zawierać wiele subskrypcji. Każda subskrypcja w każdej sesji ma inny filtr tematów.

② Sesja

Po nawiązaniu przez każdego klienta połączenia z serwerem powinna nastąpić interakcja stanowa między klientem sesji a serwerem. Sesja istnieje między siecią lub może obejmować wiele ciągłych połączeń sieciowych między klientem a serwerem.

③ Nazwa tematu

Znacznik połączony z komunikatem aplikacji pasującym do subskrypcji serwera, a serwer wysyła komunikat do każdego klienta, którego subskrypcja pasuje do znacznika

④ Przesyłanie danych

Bezprzewodowa transmisja licznika energii elektrycznej zapewnia małą transmisję i małe zapotrzebowanie na ruch. Proces przesyłania danych tego licznika energii elektrycznej jest prosty. (Szczegółowe informacje znajdują się w załączniku) nadmiarowe etapy przesyłania danych są zoptymalizowane w celu promowania niestandardowego przesyłania danych. Obejmuje powszechnie używane dane parametrów elektrycznych, siłę sygnału, zapotrzebowanie na moc czynną, stosunek napięcia do prądu, temperaturę, stan DI, współczynnik zniekształceń harmonicznych napięcia i prądu, szczytową i dolinową energię elektryczną i tak dalej.

Podsumowując, w obecnym środowisku technologii Internet of Things serwer MQTT został przyjęty przez różne firmy, ponieważ serwer MQTT i protokół MQTT mogą zaspokoić ich potrzeby w zakresie inteligentnego zarządzania. Niektóre warsztaty produkcyjne wielu przedsiębiorstw muszą korzystać ze sprzętu bezprzewodowego do monitorowania stanu pracy urządzeń elektrycznych, a warsztaty produkcyjne przedsiębiorstw to w większości rozproszone niezależne urządzenia elektryczne, jeśli każdy sprzęt jest zainstalowany w bramie, koszt transformacji to duża ilość kapitału . Dlatego, aby zaoszczędzić na kosztach, większość przedsiębiorstw często instaluje partię liczników energii elektrycznej do bezprzewodowego sprzętu monitorującego -- ADW300. Poprzez tomografię komputerową zbierane są różne parametry urządzeń kabli i linii produkcyjnych, w tym głównie dane dotyczące parametrów elektrycznych, takich jak prąd i napięcie, a uzyskane dane są przesyłane w czasie rzeczywistym do chmury serwera MQTT. Następnie zasubskrybuj temat serwera MQTT za pośrednictwem platformy i bazy danych Internetu rzeczy, aby uzyskać dane z urządzeń monitorujących terminale, zrealizować dwukierunkową komunikację między terminalem a chmurą i zbudować potężny kanał danych. Uzyskane dane są przechowywane w chmurze bazy danych serwera MQTT, który może zapewnić bezpieczeństwo danych i zbudować system zarządzania energią i wyświetlania. Dzięki technologii chmury, big data i Internetowi uzyskane dane będą wyświetlane na pierwszym planie, a użytkownicy mogą monitorować dane dotyczące zasilania urządzeń i kabli w czasie rzeczywistym, logując się do aplikacji mobilnej i strony internetowej.