Discusión sobre la combinación de MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), también conocido como protocolo de transporte de telemetría de Message Queue Server, es un protocolo de comunicación "ligero" 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 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 baja ocupación de ancho de banda, ha sido ampliamente utilizado en Internet de las cosas, pequeños dispositivos, aplicaciones móviles, etc.

Servidor MQTT (agente de mensajes), el servidor MQTT común no es un montón de gabinetes en la sala de computadoras macro, sino que se basa en el desarrollo de un software de la plataforma Erlang/OTP, y luego hay computadoras y otros dispositivos para ejecutar este software. Intuitivamente entendido como un servidor o un grupo de servidores que ejecutan el software de servidor de mensajes MQTT.

La figura 1-1 muestra las funciones:

(1) Aceptar conexiones de red de clientes

(2) Aceptar la información liberada por el cliente

(3) Manejar las solicitudes de suscripción y cancelación de suscripción de los clientes.

(4) Reenviar mensajes de aplicación a clientes suscritos.

MQTT construirá el transporte de red subyacente, establecerá las conexiones de cliente y servidor, y proporciona una transmisión bidireccional ordenada, sin pérdidas y basada en flujo de bytes. Al enviar datos, MQTT asociará la calidad de servicio (Qos) asociada con el tema.

(1) Principio de protocolo

El proceso de comunicación del protocolo MQTT debe ser completado tanto por el cliente como por el servidor. Hay tres identidades: Publish, Broker y Subscribe. Tanto el publicador como el suscriptor del mensaje pueden ser clientes, y el agente 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

②Cliente MQTT

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 para publicar información, cancelar la suscripción o eliminar mensajes de aplicaciones y desconectarse del servidor.

(2) Características del protocolo MQTT

El protocolo está diseñado para comunicarse con sensores remotos y dispositivos de control en redes poco confiables y de bajo ancho de banda. Tiene las siguientes características principales:

① Utilice el modo de publicación/suscripción de mensajes para proporcionar programas de aplicación de desacoplamiento y publicación de mensajes de uno a varios.

② La transmisión del mensaje de la máscara de contenido de carga.

③ Utilice TCP/IP para proporcionar conexiones de red.

④ Hay tres tipos de calidad de servicio de publicación de mensajes, publicación de mensajes (Qos: 0 como máximo una vez, 1 como mínimo una vez, 2 solo una vez)

⑤ Pequeña transmisión, pequeña demanda de tráfico.

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, que incluye 4G y WIFI, lo que permite que el dispositivo tenga 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 inalámbrico ADW300:

Talla pequeña

Alta Precisión: Clase 0.5S

Funciones enriquecidas: armónico, medición de temperatura, DI/DO, alarma, etc.

Muchas opciones de comunicación: RS485, LoRa, NB, 4G, WiFi

TC externo

2. Protocolo MQTT estandarizado

① Suscripción

Las suscripciones incluyen filtros de temas y calidad de servicio (QoS). Una suscripción está asociada con una sesión. Una sesión puede contener varias suscripciones. Cada suscripción en cada sesión tiene un filtro de tema diferente.

② Sesión

Después de que cada cliente establezca una conexión con el servidor, debe haber una interacción con estado entre el cliente de la sesión y el servidor. La sesión existe entre una red o puede abarcar varias 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 transmisión pequeña y una demanda de tráfico pequeña. El proceso de carga de datos de este medidor de electricidad es simple. (Consulte el apéndice para obtener más detalles). Los pasos de carga de datos redundantes están optimizados para promover la carga de datos personalizados. Incluye datos de parámetros eléctricos de uso común, intensidad de la señal, demanda de potencia activa, relación voltaje-corriente, temperatura, estado DI, tasa de distorsión armónica de voltaje-corriente, energía eléctrica pico y valle, etc.

En resumen, en el entorno actual de la tecnología de Internet de las cosas, varias empresas han adoptado el servidor MQTT, porque el servidor MQTT y el protocolo MQTT pueden satisfacer sus necesidades de gestión inteligente. Algunos talleres de producción de muchas empresas necesitan usar equipos inalámbricos para monitorear el estado de funcionamiento 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 en la puerta de enlace, el costo de transformación es una gran cantidad de capital . Por lo tanto, para ahorrar costos, la mayoría de las empresas suelen instalar un lote de medidores de electricidad para el equipo de monitoreo inalámbrico -- ADW300. A través de CT, se recopilan varios parámetros de equipos de cables y líneas de producción, incluidos principalmente datos de parámetros eléctricos como corriente y voltaje, y los datos obtenidos se cargan en la nube del servidor MQTT en tiempo real. Luego, suscríbase al tema del servidor MQTT a través de la plataforma y la base de datos de Internet de las cosas para obtener los datos del equipo de monitoreo de la terminal, realizar la comunicación bidireccional entre la terminal y la nube y construir 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.