O conceito de protocolo MQTT
MQTT (Transporte de telemetria de fila de mensagens), também conhecido como protocolo de transporte de telemetria na fila de mensagens, é um protocolo de comunicação "leve" com base no modo de publicação/inscrição. É um protocolo de comunicação criado no 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 protocolo de comunicação em tempo real com baixo consumo de energia e baixa ocupação de largura de banda, ele tem sido amplamente utilizado na Internet das Coisas, pequenos dispositivos, aplicativos móveis e assim por diante.
Servidor MQTT (agente de mensagens), o servidor MQTT comum não é um monte de armários na sala de computador macro, mas com base no desenvolvimento da plataforma ERLANG/OTP de um software e, em seguida, existem computadores e outros dispositivos para executar este software. Intuitivamente entendido como um servidor ou um cluster de servidores executando o software MQTT Message Server.
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 inscrição de clientes
(4) Mensagens de aplicativos encaminhadas para clientes inscritos.
Transmissão de rede de protocolo MQTT
O MQTT criará o transporte de rede subjacente, estabelecerá as conexões do cliente e do servidor e fornecerá transmissão bidirecional ordenada, sem perdas e com base no fluxo de bytes. Ao enviar dados, o MQTT associará a qualidade de serviço associada (QoS) ao tópico.
(1) Princípio do protocolo
O processo de comunicação do protocolo MQTT precisa ser concluído pelo cliente e pelo servidor. Existem três identidades: publicar, corretor e assinar. O editor e o assinante podem ser clientes, e o corretor de mensagens é o servidor MQTT.
① A implementação do MQTT
Tópico: que pode ser entendido como o tipo de mensagem;
Carga útil: indica o conteúdo da mensagem, que é o conteúdo de dados a ser usado
②MQTT Client
Um aplicativo ou dispositivo usando o protocolo MQTT, que é uma conexão de rede com base no servidor MQTT, é usado para publicar informações, assinar para publicar informações, cancelar a inscrição ou excluir mensagens de aplicativo e desconectar do servidor.
(2) Características do protocolo MQTT
O protocolo foi projetado para se comunicar com sensores remotos e dispositivos de controle em redes não confiáveis de baixa largura de banda. Tem os seguintes recursos principais:
① Use o modo de mensagem de publicação/inscrição para fornecer programas de aplicativos de publicação e desacoplamento de mensagens e muitos.
② A transmissão da mensagem da máscara de conteúdo de carga.
③ Use TCP/IP para fornecer conexões de rede.
④ Existem três tipos de qualidade de publicação de mensagens, qualidade de serviço, publicação de mensagens (QoS: 0 no máximo, 1 pelo menos uma vez, 2 apenas uma vez)
⑤ Pequeno transmissão, pequena demanda de tráfego.
A comunicação entre o servidor MQTT e o dispositivo de monitoramento de terminal
Muitos metros se conectam aos gateways para permitir que os dispositivos interajam com os servidores MQTT. No entanto, o metro ADW300, um dos nossos medidores da série ADW, tem a própria função da Internet, incluindo 4G e WiFi, que permitem que o dispositivo tenha a função da Internet através do cartão IoT ou LAN. Reduza o processo trivial de conectar o dispositivo ao gateway e, em seguida, ao servidor, e perceba a Internet industrial das coisas.
1. Funções principais do medidor de energia do ADW300WIRONENS:
Tamanho pequeno
Alta precisão: classe 0.5s
Funções ricas: harmônicos, 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
Depois que cada cliente estabelece uma conexão com o servidor, deve haver uma interação com estado entre o cliente da sessão e o servidor. A sessão existe entre uma rede ou pode abranger várias conexões de rede contínua 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 Upload de dados
A transmissão sem fio do medidor de eletricidade atinge pequenas transmissão e pequena demanda de tráfego. O processo de upload de dados desse medidor de eletricidade é simples. (Consulte o Apêndice para obter detalhes) As etapas redundantes de upload de dados são otimizadas para promover o upload de dados personalizados. Inclui dados de parâmetros elétricos comumente usados, resistência ao sinal, demanda de energia ativa, proporção de corrente de tensão, temperatura, estado de DI, taxa de distorção harmônica de corrente de tensão, energia elétrica de pico e vale e assim por diante.
Conclusão
Para resumir, no ambiente atual da Tecnologia da Internet das Coisas, o MQTT Server foi adotado por várias empresas, porque o MQTT Server e o MQTT Protocol 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 trabalho dos equipamentos elétricos, e os workshops de produção das empresas são principalmente equipamentos elétricos independentes, se cada equipamento estiver instalado, o custo da transformação é uma grande quantidade de capital . Portanto, para economizar custos, a maioria das empresas geralmente instala um lote de medidores de eletricidade para equipamentos de monitoramento sem fio - ADW300. Através da TC, vários parâmetros de equipamentos de cabos e linhas de produção são coletados, incluindo principalmente dados de parâmetros elétricos, como corrente e tensão, e os dados obtidos são enviados na nuvem do servidor MQTT em tempo real. Em seguida, assine o assunto do MQTT Server através da plataforma e banco de dados da Internet das Coisas para obter os dados do equipamento de monitoramento de terminais, realizar a comunicação bidirecional entre terminal e nuvem e construir um poderoso canal de dados. Os dados obtidos são armazenados no banco de dados em nuvem do MQTT Server, que pode garantir a segurança dos dados e criar o sistema de gerenciamento e exibição de energia. Através da tecnologia em nuvem, big data e internet, os dados obtidos serão exibidos no primeiro plano, e os usuários podem monitorar os dados de energia dos equipamentos e cabos em tempo real, registrando o log no aplicativo móvel e na página da web.
