مناقشة حول مزيج MQTT

MQTT (نقل القياس عن بُعد لخدمة وضع الرسائل في قائمة انتظار) ، المعروف أيضًا باسم بروتوكول نقل القياس عن بُعد لخدمة وضع الرسائل في قائمة انتظار ، هو بروتوكول اتصال "خفيف الوزن" يعتمد على وضع النشر / الاشتراك. إنه بروتوكول اتصال مبني على TCP / IP وتم إصداره في عام 1999. وتتمثل ميزة MQTT في أنه يمكن أن يوفر خدمات رسائل موثوقة في الوقت الفعلي لتوصيل الأجهزة البعيدة برمز صغير وعرض نطاق ترددي محدود. وبصفته بروتوكول اتصال في الوقت الفعلي مع استهلاك منخفض للطاقة وشغل نطاق ترددي منخفض ، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في إنترنت الأشياء والأجهزة الصغيرة وتطبيقات الهاتف المحمول وما إلى ذلك.

خادم MQTT (وكيل الرسائل) ، خادم MQTT المشترك ليس مجموعة من الخزانات في غرفة الكمبيوتر الكبيرة ، ولكنه يعتمد على تطوير منصة Erlang / OTP لأحد البرامج ، ومن ثم هناك أجهزة كمبيوتر وأجهزة أخرى لتشغيل هذا البرنامج. يُفهم بشكل بديهي على أنه خادم أو مجموعة من الخوادم التي تشغل برنامج خادم رسائل MQTT.

يوضح الشكل 1-1 الوظائف:

(1) قبول اتصالات الشبكة من العملاء

(2) قبول المعلومات الصادرة عن العميل

(3) التعامل مع طلبات الاشتراك وإلغاء الاشتراك من العملاء

(4) إعادة توجيه رسائل التطبيق للعملاء المشتركين.

ستبني MQTT شبكة النقل الأساسية ، وستنشئ اتصالات العميل والخادم ، وتوفر نقلًا ثنائي الاتجاه مرتبًا وبدون خسارة على أساس تدفق البايت. عند إرسال البيانات ، ستربط MQTT جودة الخدمة المرتبطة بالموضوع.

(1) مبدأ البروتوكول

يجب إكمال عملية الاتصال لبروتوكول MQTT بواسطة كل من العميل والخادم. هناك ثلاث هويات: النشر والوسيط والاشتراك. يمكن أن يكون كل من ناشر الرسالة والمشترك عملاء ، ووسيط الرسائل هو خادم MQTT.

① تنفيذ MQTT

الموضوع: الذي يمكن فهمه على أنه نوع الرسالة ؛

الحمولة: تشير إلى محتوى الرسالة ، وهو محتوى البيانات الذي سيتم استخدامه

العميل ②MQTT

يتم استخدام تطبيق أو جهاز يستخدم بروتوكول MQTT ، وهو اتصال شبكة يعتمد على خادم MQTT ، لنشر المعلومات والاشتراك في نشر المعلومات وإلغاء الاشتراك أو حذف رسائل التطبيق وقطع الاتصال بالخادم.

(2) خصائص بروتوكول MQTT

تم تصميم البروتوكول للتواصل مع أجهزة الاستشعار عن بعد وأجهزة التحكم في الشبكات ذات النطاق الترددي المنخفض والشبكات غير الموثوقة. يحتوي على الميزات الرئيسية التالية:

① استخدم وضع نشر / اشتراك الرسائل لتوفير برامج تطبيق واحد إلى عدة نشر وفصل الرسائل.

إرسال الرسالة لقناع محتوى التحميل.

③ استخدم TCP / IP لتوفير اتصالات الشبكة.

④ هناك ثلاثة أنواع من جودة خدمة نشر الرسائل ، نشر الرسائل (Qos: 0 مرة واحدة على الأكثر ، 1 مرة واحدة على الأقل ، 2 مرة واحدة فقط)

⑤ نقل صغير ، حركة مرور صغيرة الطلب.

تتصل العديد من الأمتار بالبوابات لتمكين الأجهزة من التفاعل مع خوادم MQTT. ومع ذلك ، فإن عداد ADW300 ، أحد عدادات سلسلة ADW ، لديه وظيفة الإنترنت نفسها ، بما في ذلك 4G و WIFI ، والتي تمكن الجهاز من الحصول على وظيفة الإنترنت من خلال بطاقة IoT أو LAN. تقليل العملية التافهة المتمثلة في توصيل الجهاز بالبوابة ثم الخادم ، وتحقيق إنترنت الأشياء الصناعي.

1. ADW300 الوظائف اللاسلكية عداد الطاقة الرئيسية:

حجم صغير

دقة عالية: فئة 0. 5S

وظائف غنية: متناسق ، قياس درجة الحرارة ، DI / DO ، إنذار ، إلخ.

العديد من خيارات الاتصال: RS485 ، LoRa ، NB ، 4G ، WiFi

الأشعة المقطعية الخارجية

2. بروتوكول MQTT القياسي

① الاشتراك

تتضمن الاشتراكات عوامل تصفية الموضوعات وجودة الخدمة (QoS). الاشتراك مرتبط بجلسة. يمكن أن تحتوي الجلسة على اشتراكات متعددة. كل اشتراك في كل جلسة له عامل تصفية موضوع مختلف.

② الجلسة

بعد أن ينشئ كل عميل اتصالاً بالخادم ، يجب أن يكون هناك تفاعل مصحوب بالحالة بين عميل الجلسة والخادم. توجد الجلسة بين شبكة أو قد تمتد عبر عدة اتصالات شبكة مستمرة بين العميل والخادم.

③ اسم الموضوع

علامة متصلة برسالة تطبيق تطابق اشتراك الخادم ويرسل الخادم الرسالة إلى كل عميل يتطابق اشتراكه مع العلامة

④ تحميل البيانات

يحقق النقل اللاسلكي لعداد الكهرباء طلب نقل صغير وحركة مرور صغيرة. عملية تحميل البيانات لعداد الكهرباء هذا بسيطة. (انظر الملحق للحصول على التفاصيل) تم تحسين خطوات تحميل البيانات الزائدة لتعزيز تحميل البيانات المخصصة. يتضمن بيانات المعلمات الكهربائية شائعة الاستخدام ، وقوة الإشارة ، والطلب النشط للطاقة ، ونسبة الجهد والتيار ، ودرجة الحرارة ، وحالة DI ، ومعدل التشوه التوافقي للجهد الحالي ، والطاقة الكهربائية في الذروة والوادي ، وما إلى ذلك.

باختصار ، في البيئة الحالية لتقنية إنترنت الأشياء ، تم اعتماد خادم MQTT من قبل العديد من الشركات ، لأن خادم MQTT وبروتوكول MQTT يمكنهما تلبية احتياجات الإدارة الذكية. تحتاج بعض ورش الإنتاج للعديد من المؤسسات إلى استخدام معدات لاسلكية لمراقبة حالة عمل المعدات الكهربائية ، وتكون ورش الإنتاج الخاصة بالمؤسسات في الغالب عبارة عن معدات كهربائية مستقلة متفرقة ، إذا تم تركيب بوابة لكل جهاز ، فإن تكلفة التحويل تمثل قدرًا كبيرًا من رأس المال . لذلك ، من أجل توفير التكاليف ، غالبًا ما تقوم معظم الشركات بتركيب مجموعة من عدادات الكهرباء لمعدات المراقبة اللاسلكية -- ADW300. من خلال CT ، يتم جمع العديد من معلمات المعدات للكابلات وخطوط الإنتاج ، بما في ذلك بشكل أساسي بيانات المعلمات الكهربائية مثل التيار والجهد ، ويتم تحميل البيانات التي تم الحصول عليها إلى سحابة خادم MQTT في الوقت الفعلي. ثم اشترك في موضوع خادم MQTT من خلال منصة وقاعدة بيانات إنترنت الأشياء للحصول على بيانات معدات مراقبة المحطة الطرفية ، وتحقيق الاتصال ثنائي الاتجاه بين المحطة والسحابة ، وبناء قناة بيانات قوية. يتم تخزين البيانات التي تم الحصول عليها في قاعدة البيانات السحابية لخادم MQTT ، والتي يمكن أن تضمن أمان البيانات وبناء نظام إدارة الطاقة والعرض. من خلال التكنولوجيا السحابية والبيانات الضخمة والإنترنت ، سيتم عرض البيانات التي تم الحصول عليها في المقدمة ، ويمكن للمستخدمين مراقبة بيانات الطاقة للمعدات والكابلات في الوقت الفعلي عن طريق تسجيل الدخول إلى تطبيق الهاتف المحمول وصفحة الويب.