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物联网网关开发:基于MQTT消息总线的设计过程(上)

2022-9-15 10:52| 发布者: 闪电| 查看: 7| 评论: 0

摘要: 一、前言二、网关的作用三、网关内部进程之间的通信四、网关与云平台之间的通信五、总结一、前言在上一篇中,我们聊了在一个嵌入式系统中,如何利用MQTT消息总线在各进程之间进行通信,文章链接:《 》。这样的通信 ...



    • 一、前言

    • 二、网关的作用

    • 三、网关内部进程之间的通信

    • 四、网关与云平台之间的通信

    • 五、总结

    一、前言

    在上一篇中,我们聊了在一个嵌入式系统中,如何利用MQTT消息总线在各进程之间进行通信,文章链接:《 》。

    这样的通信模型,我之前已经在多个项目中应用过,对于非工控产品来说,通信速度完全足够。我以前做过测试,在x86平台和ARM平台,一条数据从本地到云端绕一下,然后再回到本地,可以控制在毫秒级别

    上篇文章只是简单的介绍了这样的一种设计思路,并没有详细的讨论其中的一些细节问题。这一次,我们就来具体的聊一聊物联网系统中的网关内部程序应该如何设计。

    阅读这篇文章,你可以有如下收获:

    1. 物联网系统中,设备之间是如何通信的;
    2. 网关中的进程之间消息总线通信模型;
    3. 网关内部消息总线上的数据如何与服务器进行通信;
    4. 作为消遣,了解一下物联网系统中的一些基本知识;

    二、网关的作用

    物联网这个词语的范畴太广,似乎所有的硬件设备,只要能够接入网络,就可以称之为物联网产品,似乎物联网这个词可以把一切都纳入到其中。

    这么空洞的词语不利于我们的讲解,因此我们就用一个可以感知、想象的场景来代替,那就是智能家居系统,这是最能代表物联网时代的典型产品了。

    2.1 指令转发

    在一个智能家居系统中,假设有这么几个设备:

    这些设备的通信模块,如果是 WiFi 或者是蓝牙,那么一般都可以直接通过手机来控制(当然,需要厂家提供相应的手机 APP),手机就相当于一个中心节点,控制着所有的设备。

    目前市面上的一些智能设备单品都是这样的通信方式,例如:空调、吸尘器、空气净化器、冰箱等等。只要在这些设备中加一个无线通信模块即可(例如:ESP8266模块)。

    如果通信模块是其它的通信模块,例如:RF433、ZigBee、ZWave等,由于手机没有这些通信模块,因此就需要一个网关来“转发”指令。

    手机和网关都连接到家中的路由器,处于同一个局域网中,手机把控制指令发送给网关,网关再把指令转发给相应的设备。通信模型如下:

    2.2 外网通信


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路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

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