A combinação do protocolo MQTT e equipamento de monitoramento de terminal
O protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), também conhecido como Message Queuing Telemetry Transport, é um protocolo de comunicação "leve" baseado no modo de publicação/assinatura.É um protocolo de comunicação baseado no protocolo TCP/IP e lançado em 1999. A vantagem do MQTT é que ele pode fornecer serviço de mensagens confiável e em tempo real para conectar dispositivos remotos com pouco código e largura de banda limitada.Por ser um protocolo de comunicação em tempo real com baixo consumo de energia e baixa ocupação de largura de banda, é amplamente utilizado na Internet das Coisas, pequenos dispositivos, aplicações móveis, etc.
Servidor MQTT (proxy de mensagem).O servidor mqtt comum não é um monte de gabinetes na sala de macrocomputadores, mas um software desenvolvido na plataforma Erlang/OTP.Depois, há computadores e outros dispositivos que executam este software.É intuitivamente entendido como um servidor ou cluster de servidores executando software de servidor de mensagens MQTT.
As principais funções são mostradas na Figura 1-1.
(1) Aceite conexões de rede de clientes
(2) Aceitar as informações publicadas pelo cliente
(3) Processamento de solicitações de assinatura e cancelamento de assinatura de clientes
(4) Encaminhar mensagens do aplicativo para clientes assinantes.
(1)O MQTT construirá a transmissão de rede subjacente.Ele estabelecerá a conexão entre o cliente e o servidor e fornecerá uma transmissão bidirecional ordenada e sem perdas baseada em fluxo de bytes.Ao enviar dados, o MQTT associará a qualidade de serviço relacionada e o nome do tópico.
O processo de comunicação do protocolo MQTT precisa ser concluído pelo cliente e pelo servidor juntos.Existem três identidades: Editor, Corretor e Assinante.O publicador e o assinante da mensagem podem ser clientes e o intermediário da mensagem é o servidor mqtt.
① Implementação de MQTT
Tema: tema, que pode ser entendido como o tipo de mensagem;
Payload: conteúdo da mensagem, que pode ser entendido como o conteúdo específico dos dados a serem utilizados
② Cliente MQTT
Um aplicativo ou dispositivo que usa o protocolo mqtt.É uma conexão de rede baseada no servidor mqtt.Muitas vezes é usado para publicar informações, inscrever-se para publicar informações, cancelar ou excluir mensagens do aplicativo e desconectar-se do servidor.
① Use o modo de mensagem de publicação/assinatura para fornecer uma para muitas publicações de mensagens e desacoplar aplicativos.
② Transmissão de mensagens que protege o conteúdo de carregamento.
③ Use TCP/IP para fornecer conectividade de rede.
④ Existem três tipos de qualidades de serviço de publicação de mensagens.Publicação de mensagens (Qos: 0 no máximo uma vez, 1 pelo menos uma vez, 2 apenas uma vez)
⑤ Pequena transmissão e pequena demanda de tráfego.
Muitos medidores de energia elétrica estão conectados ao gateway, que é a forma como o equipamento interage com o servidor mqtt.Dentre a série ADW, um dos vários tipos de medidores de energia elétrica, o medidor de energia elétrica ADW300, possui função de acesso à Internet 4G e wifi.Eles permitem que o equipamento tenha a função de rede por meio de placa de rede IoT ou LAN, reduzindo o processo trivial de conectar o equipamento ao gateway e depois ao servidor, e realizando a IoT industrial.
(1)Medidor sem fio ADW300é usado principalmente para medir energia elétrica ativa trifásica de rede de baixa tensão.Possui as vantagens de tamanho pequeno, alta precisão, funções ricas e muitos modos de comunicação opcionais.Ele pode suportar comunicação RS485 e Lora, NB, 4G, wifi e outros modos de comunicação sem fio.Ele também adiciona o modo de amostragem de corrente do transformador externo, que é conveniente para os usuários instalarem e usarem em diferentes ocasiões.Pode ser instalado de forma flexível na caixa de distribuição de energia para atender às necessidades do subitem medição de energia elétrica, supervisão de operação e manutenção ou monitoramento de energia em diferentes áreas e diferentes cargas.
①Assinatura
As assinaturas incluem filtros de tópicos e qualidade de serviço.Uma assinatura está associada a uma sessão.Uma sessão pode conter diversas assinaturas.Cada assinatura em cada sessão possui um filtro de tópico diferente.
②Sessão
Após cada cliente estabelecer uma conexão com o servidor, é necessário que haja uma interação stateful entre o cliente da sessão e o servidor.A sessão existe entre a sessão e uma rede ou pode abranger várias conexões de rede contínuas entre o cliente e o servidor.
③Nome do tópico
Conecte-se ao rótulo de uma mensagem do aplicativo.O rótulo corresponde à assinatura do servidor.O servidor enviará a mensagem para cada cliente que assinar o rótulo correspondente
④Upload de dados
A transmissão sem fio do medidor atinge pequena transmissão e pequena demanda de fluxo.O processo de upload de dados deste medidor é simples.(Veja o apêndice para detalhes) As etapas redundantes de upload de dados são otimizadas para promover upload de dados personalizado, que inclui dados de parâmetros elétricos comumente usados, intensidade do sinal, demanda de energia ativa, relação de tensão e corrente, temperatura, estado DI, taxa de distorção harmônica de corrente de tensão, energia elétrica de pico e vale plano, etc.
Em resumo, no ambiente atual da tecnologia da Internet das Coisas, os servidores MQTT têm sido adotados sucessivamente por vários negócios e empresas, porque os servidores MQTT e os protocolos mqtt podem atender às suas necessidades de gerenciamento inteligente.Os gabinetes de distribuição em algumas oficinas de produção de muitas empresas precisam usar equipamentos sem fio para monitorar o status de funcionamento dos equipamentos elétricos, enquanto a maioria das oficinas de produção das empresas são equipamentos elétricos descentralizados e independentes.Se cada equipamento for instalado com gateway, o custo de transformação é muito grande.Portanto, para economizar custos, a maioria das empresas costuma instalar um lote de medidores de eletricidade para monitoramento sem fio de equipamentos elétricos - ADW300, coletar diversos parâmetros de equipamentos de cabos e linhas de produção por meio de sensores, incluindo principalmente dados de parâmetros elétricos, como corrente e tensão, e carregue os dados obtidos para a nuvem do servidor MQTT em tempo real e, em seguida, inscreva-se nos tópicos do servidor mqtt por meio da plataforma e banco de dados da Internet das Coisas. Para obter os dados do equipamento de monitoramento do terminal, realize a comunicação bidirecional entre o terminal e a nuvem, construir um canal de dados poderoso, armazenar os dados obtidos no banco de dados em nuvem do servidor MQTT, garantir a segurança dos dados, construir um sistema de gerenciamento e exibição de energia e exibir os dados obtidos em primeiro plano por meio da tecnologia de nuvem, grande dados e a Internet.Os usuários podem fazer login nas páginas do computador do APP móvel e outros equipamentos de monitoramento em tempo real e dados de energia do cabo.
Horário da postagem: 31 de outubro de 2022
