De combinatie van het MQTT-protocol en apparatuur voor terminalbewaking.
Het MQTT-protocol (Message Queuing Telemetry Transport), ook wel bekend als Message Queuing Telemetry Transport, is een "lichtgewicht" communicatieprotocol gebaseerd op het publish/subscribe-principe. Het is een communicatieprotocol dat is gebouwd op het TCP/IP-protocol en werd uitgebracht in 1999. Het voordeel van MQTT is dat het een realtime en betrouwbare berichtenservice kan bieden voor het verbinden van apparaten op afstand met weinig code en beperkte bandbreedte. Als realtime communicatieprotocol met een laag energieverbruik en een laag bandbreedtegebruik wordt het veel gebruikt in het Internet of Things, kleine apparaten, mobiele applicaties, enzovoort.
MQTT-server (berichtenproxy). Een typische MQTT-server is geen verzameling kasten in een grote computerruimte, maar software ontwikkeld op het Erlang/OTP-platform. Daarop draaien vervolgens computers en andere apparaten. Het is in de volksmond een server of een servercluster waarop MQTT-berichtenserversoftware draait.
De belangrijkste functies worden weergegeven in Figuur 1-1.
(1) Netwerkverbindingen van clients accepteren
(2) De door de cliënt gepubliceerde informatie accepteren
(3) Het verwerken van abonnements- en afmeldingsverzoeken van klanten
(4) Applicatieberichten doorsturen naar geabonneerde klanten.
(1)MQTT bouwt de onderliggende netwerktransmissie op. Het legt de verbinding tussen de client en de server tot stand en zorgt voor een ordelijke, verliesvrije, op bytestromen gebaseerde tweewegtransmissie. Bij het verzenden van gegevens koppelt MQTT de bijbehorende kwaliteit van de dienstverlening (QoS) en de onderwerpnaam eraan.
Het communicatieproces via het MQTT-protocol moet door de client en de server gezamenlijk worden voltooid. Er zijn drie rollen: uitgever (Publisher), broker (Broker) en abonnee (Subscribe). Zowel de uitgever als de abonnee kunnen clients zijn, en de broker fungeert als MQTT-server.
① Implementatie van MQTT
Onderwerp: het onderwerp, dat kan worden opgevat als het type bericht;
Payload: de inhoud van het bericht, oftewel de specifieke gegevens die gebruikt moeten worden.
② MQTT-client
Een applicatie of apparaat dat gebruikmaakt van het MQTT-protocol. Het is een netwerkverbinding die gebaseerd is op de MQTT-server. Het wordt vaak gebruikt om informatie te publiceren, je te abonneren op gepubliceerde informatie, je af te melden voor applicatieberichten of deze te verwijderen, en de verbinding met de server te verbreken.
① Gebruik de publicatie-/abonnementsmodus voor het publiceren van berichten van één naar veel gebruikers en het ontkoppelen van applicaties.
② Berichtoverdracht die de laadinhoud afschermt.
③ Gebruik TCP/IP voor netwerkverbindingen.
④ Er zijn drie soorten servicekwaliteiten voor het publiceren van berichten. Berichtpublicatie (QoS: 0 maximaal één keer, 1 minimaal één keer, 2 slechts één keer)
⑤ Lage transmissiesnelheid en lage verkeersvraag.
Veel elektriciteitsmeters zijn verbonden met een gateway, waardoor de apparatuur communiceert met een MQTT-server. Een van de verschillende typen elektriciteitsmeters uit de ADW-serie, de ADW300, beschikt over internettoegang via 4G en wifi. Hierdoor kan de apparatuur via een IoT-netwerkkaart of LAN met elkaar verbonden worden, wat het omslachtige proces van het aansluiten van de apparatuur op de gateway en vervolgens op de server overbodig maakt en de realisatie van het industriële IoT bevordert.
(1)ADW300 draadloze meterDit apparaat wordt voornamelijk gebruikt voor het meten van de driefasige actieve elektrische energie van laagspanningsnetwerken. Het heeft als voordelen een compact formaat, hoge nauwkeurigheid, uitgebreide functionaliteit en diverse communicatiemogelijkheden. Het ondersteunt RS485-communicatie en LoRa, NB, 4G, wifi en andere draadloze communicatiemodi. Daarnaast beschikt het over een stroommeetmodus met een externe transformator, wat de installatie en het gebruik in verschillende situaties vergemakkelijkt. Het kan flexibel in de verdeelkast worden geïnstalleerd om te voldoen aan de behoeften van het meten van de elektrische energie van afzonderlijke componenten, het bewaken van de werking en het onderhoud, of het monitoren van de energievoorziening in verschillende gebieden en bij verschillende belastingen.
①Abonnement
Abonnementen omvatten onderwerpfilters en kwaliteit van dienstverlening. Een abonnement is gekoppeld aan een sessie. Een sessie kan meerdere abonnementen bevatten. Elk abonnement in elke sessie heeft een ander onderwerpfilter.
② Sessie
Nadat elke client een verbinding met de server tot stand heeft gebracht, is een continue interactie tussen de client en de server noodzakelijk. De sessie bestaat tussen de client en een netwerk, of kan meerdere aaneengesloten netwerkverbindingen tussen de client en de server omvatten.
③Onderwerpnaam
Maak verbinding met het label van een applicatiebericht. Het label komt overeen met het abonnement van de server. De server stuurt het bericht naar elke client die zich heeft geabonneerd op het overeenkomende label.
④ Gegevens uploaden
De draadloze transmissie van de meter zorgt voor een laag transmissievermogen en een geringe stroomvraag. Het uploaden van gegevens met deze meter is eenvoudig. (Zie de bijlage voor details.) De redundante stappen voor het uploaden van gegevens zijn geoptimaliseerd om het uploaden van gepersonaliseerde gegevens te bevorderen. Dit omvat veelgebruikte elektrische parametergegevens, signaalsterkte, actief vermogen, spanning-stroomverhouding, temperatuur, DI-status, harmonische vervormingsgraad van spanning-stroom, piek- en dalwaarden van het elektrische vermogen, enzovoort.
Samenvattend kunnen we stellen dat MQTT-servers in de huidige context van het Internet of Things-technologie steeds vaker door diverse bedrijven en organisaties worden gebruikt, omdat ze aansluiten bij hun behoeften op het gebied van intelligent beheer. In veel productiehallen van bedrijven is het nodig om de werkstatus van elektrische apparatuur te bewaken met behulp van draadloze apparatuur. De meeste productiehallen beschikken echter over gedecentraliseerde en onafhankelijke apparatuur. Het installeren van een gateway op elk apparaat zou aanzienlijke kosten met zich meebrengen. Om kosten te besparen, installeren de meeste bedrijven daarom vaak een reeks elektriciteitsmeters voor draadloze monitoring van elektrische apparatuur - ADW300. Deze meters verzamelen via sensoren diverse parameters van kabels en productielijnen, voornamelijk elektrische parameters zoals stroom en spanning, en uploaden de verkregen gegevens in realtime naar een MQTT-server in de cloud. Vervolgens abonneren ze zich via het Internet of Things-platform en een database op topics op de MQTT-server om de gegevens van de monitoringapparatuur te verkrijgen. Zo wordt tweewegcommunicatie tussen de terminal en de cloud gerealiseerd, een krachtig datakanaal opgebouwd, de verkregen gegevens opgeslagen in de clouddatabase van de MQTT-server, de gegevensbeveiliging gewaarborgd en een energiebeheer- en weergavesysteem opgezet. Via cloudtechnologie, big data en internet kunnen gebruikers inloggen op de mobiele app en zo realtime monitoringgegevens van apparatuur en kabelstroom bekijken.
Geplaatst op: 31 oktober 2022
