Обговорення поєднання MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), також відомий як Message Queuing Telemetry Transport protocol, є «полегшеним» протоколом зв’язку, заснованим на режимі публікації/підписки. Це протокол зв’язку, створений на базі TCP/IP і випущений у 1999 році. Перевага MQTT полягає в тому, що він може надавати надійні служби обміну повідомленнями в реальному часі для підключення віддалених пристроїв з невеликим кодом і обмеженою пропускною здатністю. Як протокол зв’язку в режимі реального часу з низьким енергоспоживанням і низькою смугою пропускання він широко використовується в Інтернеті речей, невеликих пристроях, мобільних додатках тощо.

Сервер MQTT (агент повідомлень), звичайний сервер MQTT — це не купа шаф у макрокомп’ютерній кімнаті, а розробка програмного забезпечення на платформі Erlang/OTP, а також є комп’ютери та інші пристрої для запуску цього програмного забезпечення. Інтуїтивно зрозуміло як сервер або кластер серверів, на яких працює програмне забезпечення сервера повідомлень MQTT.

На малюнку 1-1 показано функції:

(1) Приймати підключення до мережі від клієнтів

(2) Прийняти інформацію, надану клієнтом

(3) Обробляти запити на підписку та скасування підписки від клієнтів

(4) Пересилання повідомлень програми підписаним клієнтам.

MQTT побудує базовий мережевий транспорт, встановить з’єднання між клієнтом і сервером і забезпечить упорядковану двонаправлену передачу без втрат на основі потоку байтів. Під час надсилання даних MQTT пов’яже пов’язану якість обслуговування (Qos) із темою.

(1) Принцип протоколу

Процес зв’язку протоколу MQTT має бути завершений як клієнтом, так і сервером. Є три ідентичності: Publish, Broker і Subscribe. Видавець повідомлень і передплатник можуть бути клієнтами, а посередник повідомлень — сервер MQTT.

① Реалізація MQTT

Тема: Що можна розуміти як вид повідомлення;

Корисне навантаження: вказує на вміст повідомлення, який є вмістом даних, який буде використано

②Клієнт MQTT

Програма або пристрій, що використовує протокол MQTT, який є мережевим підключенням на основі сервера MQTT, використовується для публікації інформації, підписки на публікацію інформації, скасування підписки або видалення повідомлень програми та відключення від сервера.

(2) Характеристики протоколу MQTT

Протокол призначений для зв’язку з віддаленими датчиками та пристроями керування в ненадійних мережах з низькою пропускною здатністю. Він має такі основні особливості:

① Використовуйте режим публікації/підписки повідомлень, щоб забезпечити публікацію повідомлень «один до багатьох» і роз’єднати прикладні програми.

② Передача повідомлення маски вмісту завантаження.

③ Використовуйте TCP/IP для підключення до мережі.

④ Існує три види якості обслуговування публікації повідомлень, публікація повідомлень (Qos: 0 щонайбільше один раз, 1 принаймні один раз, 2 лише один раз)

⑤ Мала передача, малий попит на трафік.

Багато лічильників підключаються до шлюзів, щоб дозволити пристроям взаємодіяти з серверами MQTT. Однак лічильник ADW300, один із наших лічильників серії ADW, сам має функцію Інтернету, включаючи 4G і WIFI, які дають змогу пристрою мати функцію Інтернету через картку IoT або локальну мережу. Скоротіть тривіальний процес підключення пристрою до шлюзу, а потім до сервера та реалізуйте промисловий Інтернет речей.

1. Основні функції бездротового лічильника енергії ADW300:

Малий розмір

Висока точність: клас 0.5S

Багаті функції: гармоніка, вимірювання температури, DI/DO, будильник тощо.

Багато варіантів зв'язку: RS485, LoRa, NB, 4G, WiFi

Зовнішній КТ

2. Стандартизований протокол MQTT

① Підписка

Підписки включають фільтри тем і якість обслуговування (QoS). Підписка пов’язана з сеансом. Сеанс може містити кілька підписок. Кожна підписка в кожному сеансі має інший фільтр тем.

② Сеанс

Після того, як кожен клієнт встановить з’єднання з сервером, між клієнтом сеансу та сервером має відбутися взаємодія із збереженням стану. Сеанс існує між мережею або може охоплювати кілька безперервних мережевих з’єднань між клієнтом і сервером.

③ Назва теми

Тег, підключений до повідомлення програми, яке відповідає підписці сервера, і сервер надсилає повідомлення кожному клієнту, чия підписка відповідає тегу

④ Завантаження даних

Бездротова передача лічильника електроенергії забезпечує невелику передачу та малий попит на трафік. Процес завантаження даних цього лічильника електроенергії простий. (Деталі див. у додатку) етапи завантаження надлишкових даних оптимізовано для сприяння завантаженню індивідуальних даних. Він містить дані про електричні параметри, які зазвичай використовуються, силу сигналу, споживання активної потужності, відношення напруги до струму, температуру, стан DI, коефіцієнт гармонійних спотворень напруга-струм, пікову та спадну електричну енергію тощо.

Підсумовуючи, у поточному середовищі технології Інтернету речей сервер MQTT був прийнятий різними підприємствами, оскільки сервер MQTT і протокол MQTT можуть задовольнити їхні потреби в інтелектуальному управлінні. Деякі виробничі цехи багатьох підприємств потребують використання бездротового обладнання для моніторингу робочого стану електричного обладнання, а виробничі цехи підприємств здебільшого розкидані незалежним електричним обладнанням, якщо на кожному обладнанні встановлено шлюз, вартість перетворення становить велику кількість капіталу . Тому з метою економії коштів більшість підприємств часто встановлюють партію лічильників електроенергії для обладнання бездротового моніторингу -- ADW300. За допомогою CT збираються різні параметри обладнання кабелів і виробничих ліній, в основному включаючи дані про електричні параметри, такі як струм і напруга, і отримані дані завантажуються в хмару сервера MQTT у режимі реального часу. Потім підпишіться на тему сервера MQTT через платформу та базу даних Інтернету речей, щоб отримати дані обладнання для моніторингу терміналу, реалізувати двосторонній зв’язок між терміналом і хмарою та створити потужний канал даних. Отримані дані зберігаються в хмарній базі даних сервера MQTT, яка може забезпечити безпеку даних і побудувати систему управління живленням і відображенням. Завдяки хмарним технологіям, великим даним та Інтернету отримані дані відображатимуться на передньому плані, а користувачі зможуть відстежувати дані про живлення обладнання та кабелів у режимі реального часу, увійшовши в мобільну програму та веб-сторінку.