Discussão sobre a combinação de MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), também conhecido como protocolo Message Queuing Telemetry Transport, é um protocolo de comunicação "leve" baseado no modo de publicação/assinatura. É um protocolo de comunicação baseado em TCP/IP e lançado em 1999. A vantagem do MQTT é que ele pode fornecer serviços de mensagens confiáveis ​​e em tempo real para conectar dispositivos remotos com pouco código e largura de banda limitada. Como um protocolo de comunicação em tempo real com baixo consumo de energia e baixa ocupação de largura de banda, tem sido amplamente utilizado na Internet das Coisas, pequenos dispositivos, aplicativos móveis e assim por diante.

Servidor MQTT (agente de mensagem), o servidor MQTT comum não é um monte de armários na sala de computadores macro, mas baseado no desenvolvimento da plataforma Erlang/OTP de um software, e então existem computadores e outros dispositivos para executar este software. Intuitivamente entendido como um servidor ou um cluster de servidores executando o software de servidor de mensagens MQTT.

A Figura 1-1 mostra as funções:

(1) Aceite conexões de rede de clientes

(2) Aceite as informações divulgadas pelo cliente

(3) Lidar com solicitações de assinatura e cancelamento de assinatura de clientes

(4) Encaminhar mensagens de aplicativos para clientes inscritos.

O MQTT construirá o transporte de rede subjacente, estabelecerá as conexões de cliente e servidor e fornecerá transmissão bidirecional ordenada, sem perdas, com base no fluxo de bytes. Ao enviar dados, o MQTT associará a qualidade de serviço (Qos) associada ao Tópico.

(1) Princípio do protocolo

O processo de comunicação do protocolo MQTT precisa ser concluído pelo cliente e pelo servidor. Existem três identidades: Publish, Broker e Subscribe. O publicador da mensagem e o assinante podem ser clientes e o intermediário da mensagem é o servidor MQTT.

① A implementação do MQTT

Tópico: Que pode ser entendido como o tipo de mensagem;

Payload: Indica o conteúdo da mensagem, que é o conteúdo de dados a ser utilizado

②Cliente MQTT

Um aplicativo ou dispositivo que usa o protocolo MQTT, que é uma conexão de rede baseada no servidor MQTT, é usado para publicar informações, assinar para publicar informações, cancelar a assinatura ou excluir mensagens do aplicativo e desconectar do servidor.

(2) Características do protocolo MQTT

O protocolo é projetado para se comunicar com sensores remotos e dispositivos de controle em redes de baixa largura de banda e não confiáveis. Tem as seguintes características principais:

① Use o modo de mensagem de publicação/assinatura para fornecer programas aplicativos de publicação e desacoplamento de mensagens um-para-muitos.

② A transmissão da mensagem da máscara de carga de conteúdo.

③ Use TCP/IP para fornecer conexões de rede.

④ Existem três tipos de qualidade de serviço de publicação de mensagens, publicação de mensagens (Qos: 0 no máximo uma vez, 1 pelo menos uma vez, 2 apenas uma vez)

⑤ Pequena transmissão, pequena demanda de tráfego.

Muitos medidores se conectam a gateways para permitir que os dispositivos interajam com servidores MQTT. Porém, o medidor ADW300, um dos nossos medidores da série ADW, possui a função de Internet própria, incluindo 4G e WIFI, que permitem que o dispositivo tenha a função de Internet através do cartão IoT ou LAN. Reduza o processo trivial de conectar o dispositivo ao gateway e depois ao servidor e realize a Internet das Coisas industrial.

1. Principais funções do medidor de energia sem fio ADW300:

Tamanho pequeno

Alta precisão: Classe 0.5S

Funções ricas: harmônico, medição de temperatura, DI/DO, alarme, etc.

Muitas opções de comunicação: RS485, LoRa, NB, 4G, WiFi

CT externo

2. Protocolo MQTT padronizado

① Assinatura

As assinaturas incluem filtros de tópicos e qualidade de serviço (QoS). Uma assinatura está associada a uma Sessão. Uma sessão pode conter várias assinaturas. Cada assinatura em cada sessão tem um filtro de tópico diferente.

② Sessão

Após cada cliente estabelecer uma conexão com o servidor, deve haver uma interação estável entre o cliente da sessão e o servidor. A sessão existe entre uma rede ou pode abranger várias conexões de rede contínuas entre o cliente e o servidor.

③ Nome do tópico

Uma tag conectada a uma mensagem de aplicativo que corresponde à assinatura do servidor e o servidor envia a mensagem para cada cliente cuja assinatura corresponde à tag

④ Carregamento de dados

A transmissão sem fio do medidor de eletricidade atinge pequena transmissão e pequena demanda de tráfego. O processo de upload de dados deste medidor de eletricidade é simples. (Consulte o apêndice para obter detalhes) as etapas de upload de dados redundantes são otimizadas para promover o upload de dados personalizados. Inclui dados de parâmetros elétricos comumente usados, intensidade do sinal, demanda de energia ativa, relação tensão-corrente, temperatura, estado DI, taxa de distorção harmônica de tensão-corrente, energia elétrica de pico e vale e assim por diante.

Resumindo, no ambiente atual da tecnologia da Internet das Coisas, o servidor MQTT foi adotado por várias empresas, porque o servidor MQTT e o protocolo MQTT podem atender às suas necessidades de gerenciamento inteligente. Algumas oficinas de produção de muitas empresas precisam usar equipamentos sem fio para monitorar o estado de funcionamento do equipamento elétrico, e as oficinas de produção das empresas são em sua maioria equipamentos elétricos independentes dispersos, se cada equipamento for um gateway instalado, o custo de transformação é uma grande quantidade de capital . Portanto, para economizar custos, a maioria das empresas costuma instalar um lote de medidores de eletricidade para equipamentos de monitoramento sem fio -- ADW300. Através do CT, são coletados vários parâmetros de equipamentos de cabos e linhas de produção, incluindo principalmente dados de parâmetros elétricos, como corrente e tensão, e os dados obtidos são carregados na nuvem do servidor MQTT em tempo real. Em seguida, assine o assunto do servidor MQTT por meio da plataforma e banco de dados da Internet das Coisas para obter os dados do equipamento de monitoramento do terminal, realizar a comunicação bidirecional entre o terminal e a nuvem e criar um poderoso canal de dados. Os dados obtidos são armazenados no banco de dados em nuvem do servidor MQTT, que pode garantir a segurança dos dados e construir o gerenciamento de energia e o sistema de exibição. Por meio da tecnologia de nuvem, big data e Internet, os dados obtidos serão exibidos em primeiro plano e os usuários poderão monitorar os dados de energia de equipamentos e cabos em tempo real, fazendo login no aplicativo móvel e na página da web.