El concepto de protocolo MQTT
MQTT (transporte de telemetría de cola de mensajes), también conocido como Protocolo de transporte de telemetría de colas de mensajes, es un protocolo de comunicación "liviano" basado en el modo de publicación/suscripción. Es un protocolo de comunicación basado en TCP/IP y lanzado en 1999. La ventaja de MQTT es que puede proporcionar servicios de mensajería confiables y en tiempo real para conectar dispositivos remotos con poco código y ancho de banda limitado. Como protocolo de comunicación en tiempo real con bajo consumo de energía y una ocupación de bajo ancho de banda, se ha utilizado ampliamente en Internet de las cosas, dispositivos pequeños, aplicaciones móviles, etc.
MQTT Server (agente de mensajes), el servidor MQTT común no es un montón de gabinetes en la sala de computadoras de macro, sino en función del desarrollo de la plataforma ERLang/OTP de un software, y luego hay computadoras y otros dispositivos para ejecutar este software. Entendido intuitivamente como un servidor o un clúster de servidores que ejecutan el software de servidor de mensajes MQTT.
La Figura 1-1 muestra las funciones:
(1) Acepte conexiones de red de los clientes
(2) Acepte la información publicada por el cliente
(3) manejar solicitudes de suscripción y suscripción de los clientes
(4) Reenviar mensajes de aplicación a clientes suscritos.
Transmisión de red de protocolo MQTT
MQTT construirá el transporte de red subyacente, establecerá las conexiones del cliente y el servidor, y proporciona transmisión bidireccional ordenada, sin pérdidas y bidireccional basada en la corriente de bytes. Al enviar datos, MQTT asociará la calidad de servicio asociada (QoS) con el tema.
(1) Principio de protocolo
El cliente y el servidor deben completar el proceso de comunicación del protocolo MQTT. Hay tres identidades: publicar, corredores y suscribirse. El editor y suscriptor de mensajes puede ser clientes, y el corredor de mensajes es el servidor MQTT.
① La implementación de MQTT
Tema: que puede entenderse como el tipo de mensaje;
Carga útil: indica el contenido del mensaje, que es el contenido de datos que se utilizará
②MQTT Client
Una aplicación o dispositivo que utiliza el Protocolo MQTT, que es una conexión de red basada en el servidor MQTT, se utiliza para publicar información, suscribirse a publicar información, cancelar suscripción o eliminar mensajes de aplicación y desconectar desde el servidor.
(2) Características del protocolo MQTT
El protocolo está diseñado para comunicarse con sensores remotos y dispositivos de control en redes de bajo ancho de banda y poco confiable. Tiene las siguientes características principales:
① Use el modo de mensaje de publicación/suscripción para proporcionar programas de aplicaciones de publicación y desacoplamiento de mensajes de uno a muchos.
② La transmisión de mensajes de la máscara de contenido de carga.
③ Use TCP/IP para proporcionar conexiones de red.
④ Hay tres tipos de calidad de publicación de mensajes de servicio, publicación de mensajes (QoS: 0 a lo sumo una vez, 1 al menos una vez, 2 solo una vez)
⑤ Pequeña transmisión, pequeña demanda de tráfico.
La comunicación entre el servidor MQTT y el dispositivo de monitoreo de terminal
Muchos medidores se conectan a las puertas de enlace para permitir que los dispositivos interactúen con los servidores MQTT. Sin embargo, el medidor ADW300, uno de nuestros medidores de la serie ADW, tiene la función de Internet en sí misma, incluidas 4G y WiFi, que permiten al dispositivo tener la función de Internet a través de la tarjeta IoT o LAN. Reduzca el proceso trivial de conectar el dispositivo a la puerta de enlace y luego al servidor, y realice el Internet industrial de las cosas.
1. Funciones principales del medidor de energía ADW300Wireless:
Talla pequeña
Alta precisión: Clase 0.5S
Funciones ricas: armónico, medición de temperatura, DI/DO, alarma, etc.
Muchas opciones de comunicación: RS485, Lora, NB, 4G, WiFi
CT externo
2. Protocolo MQTT estandarizado
① suscripción
Las suscripciones incluyen filtros de tema y calidad de servicio (QoS). Una suscripción se asocia con una sesión. Una sesión puede contener múltiples suscripciones. Cada suscripción en cada sesión tiene un filtro de tema diferente.
② Sesión
Después de que cada cliente establece una conexión con el servidor, debe haber una interacción con estado entre el cliente de sesión y el servidor. La sesión existe entre una red o puede abarcar múltiples conexiones de red continuas entre el cliente y el servidor.
③ Nombre del tema
Una etiqueta conectada a un mensaje de aplicación que coincide con la suscripción del servidor y el servidor envía el mensaje a cada cliente cuya suscripción coincide con la etiqueta
④ Carga de datos
La transmisión inalámbrica del medidor de electricidad logra una pequeña transmisión y una pequeña demanda de tráfico. El proceso de carga de datos de este medidor de electricidad es simple. (Consulte el Apéndice para más detalles) Los pasos de carga de datos redundantes están optimizados para promover la carga de datos personalizada. Incluye datos de parámetros eléctricos de uso común, resistencia a la señal, demanda de energía activa, relación voltaje-corriente, temperatura, estado DI, tasa de distorsión armónica de voltaje-corriente, energía eléctrica de pico y valle, etc.
Conclusión
En resumen, en el entorno actual de la tecnología de Internet de las cosas, varias empresas han adoptado el servidor MQTT, porque MQTT Server y el protocolo MQTT pueden satisfacer sus necesidades de gestión inteligentes. Algunos talleres de producción de muchas empresas deben usar equipos inalámbricos para monitorear el estado de trabajo de los equipos eléctricos, y los talleres de producción de las empresas son en su mayoría equipos eléctricos independientes dispersos, si cada equipo está instalado de puerta de enlace, el costo de transformación es una gran cantidad de capital . Por lo tanto, para ahorrar costos, la mayoría de las empresas a menudo instalan un lote de medidores de electricidad para equipos de monitoreo inalámbrico: ADW300. A través de CT, se recopilan varios parámetros del equipo de cables y líneas de producción, principalmente que incluyen datos de parámetros eléctricos, como la corriente y el voltaje, y los datos obtenidos se cargan en la nube del servidor MQTT en tiempo real. Luego, suscríbase al sujeto del servidor MQTT a través de la plataforma de Internet de las cosas y la base de datos para obtener los datos del equipo de monitoreo de terminales, realice la comunicación bidireccional entre terminal y nube, y cree un poderoso canal de datos. Los datos obtenidos se almacenan en la base de datos en la nube del servidor MQTT, que puede garantizar la seguridad de los datos y construir el sistema de administración y visualización de energía. A través de la tecnología en la nube, Big Data e Internet, los datos obtenidos se mostrarán en primer plano, y los usuarios pueden monitorear los datos de energía de los equipos y cables en tiempo real iniciando sesión en la aplicación móvil y la página web.
