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    巴法云之MQTT物联网通信协议详解

    实时通信协议是物联网技术中的一项根本性技术,在数据的有效传输、及时通信方面不可或缺,在物联网领域发挥着至关重要的作用,因此物联网通信协议的制定至关重要。目前物联网设备广泛使用的有四大实时协议XMPP、REST/HTTP、CoAP以及MQTT。XMPP是一种基于标准通用标记语言的子集XML的协议,它继承了在XML环境中灵活的发展性,但对于嵌入式设备来说,解析非常困难;REST (Representational State Transfe)是一种架构风格,即表述性状态传递,它基于HTTP定义了一组约束和属性,适用于web服务,在物联网方面主要被应用于基于HTTP web服务的转化,但对于嵌入式设备而言,目前很多物联网接入设备大多属于资源受限型设备,只拥有有限的计算能力和有限的存储空间,故相比较而言REST/HTTP属于重量级协议;由于物联网中的很多设备属于资源受限型,The Internet Engineering Task Force (IETF)提出了一种基于REST架构的CoAP协议,Constrained Application Protocol (CoAP) 是一种针对受限设备的专用Internet应用协议,CoAP是一种应用层协议,它运行于UDP协议之上,但是一对一的协议;MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 消息队列遥测传输,是由IBM公司主导开发的物联网及时通信协议。MQTT是为大量计算能力有限的设备所设计的,使得设备工作在低带宽、不可靠网络的环境时,能够有效地进行网络数据交互,进而使得远程传感器和控制设备能够与服务器及时通讯,故本文选作MQTT协议作为本次物联网平台的通讯协议。

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    ACP互联网架构认证笔记-MQ消息队列服务

    MQ是消息服务中间件,基于高可用分布式集群技术,是消费模式基于发布订阅模式的消息系统。支持Java,C++以及.NET,PHP,Python,为分布式应用系统提供异步解耦、削峰填谷的能力,具备海量消息堆积、高吞吐、可靠重试等特性。具有消息查询,消息回溯(不是消息撤回,也不支持消息撤回),消息轨迹查询,堆积监控报警功能。 MQ协议支持接入方式 : TCP、HTTP(RESTful 风格)、MQTT。MQ支持公网访问,但可用性较低。 MQ应用场景 : 分布式事务,物联网应用,实时计算(将产生的数据实时流入到实时计算引擎来实现),同步大规模缓存。 实时计算引擎一般有 : Spark / Storm / EMR / ARMS / BeamRunner。 MQ拥有管理工具 : Web控制台,Open API,mqadmin命令集。拥有微消息队列(LMQ),RocketMQ消息队列,Kafka消息队列,跨域中继服务(CRS)等组件。 Web控制台提供消息查询、消息轨迹查询、重置消费位点、资源统计、监控报警等操作。消息查询有三种方式 :** 根据Message ID(精确查询),Message Key(模糊查询)以及Topic查询(范围查询),HTTP消息目前只支持Message ID和Topic两种查询方式。** 消息轨迹查询只支持TCP和HTTP协议,可追踪消息从生产者发出到消费者消费的整个链路中各个相关节点的时间地点。 重置消费位点可跳过堆积的消息,即不想消费这部分消息,或者只想消费某个时间点后的消息(这些消息不论之前是否消费过)。 资源报表可对消息发送和消息消费的数据进行统计,暂不支持HTTP消费数据的统计查询。 监控报警一般用在消息堆积数或者延迟时间超过阈值之后,对报警接收人发送短信,如果发现消息堆积很多,可检查阈值是否设置过小导致消息堆积,可调整业务代码或者对消费者进行扩容,可使用jstack查看是否消费线程阻塞。 微消息队列(LMQ)基于MQTT(Message Queuing Telemetry Transport 消息队列遥测传输)协议,标准协议端口为1883,支持加密SSL,WebSocket,Flash接入方式。协议重要部分主要分为 : MQ Core Service(负责底层的消息存储和分发),MQ私有协议服务器以及MQTT协议网关服务器(负责对客户端提供服务和协议转换)。主要使用场景有 : 直播互动、车联网、金融支付、即时聊天等。协议相关 : QoS(Quality of Service)指代消息传输的服务质量。它包括QoS0(最多分发一次)、QoS1(至少达到一次)和QoS2(仅分发一次)三种级别。cleanSession标识客户端建立TCP连接后是否关心之前状态(true or false)。 MQTT可进行实例管理(查看消息收发TPS、同时在线连接数、订阅关系数等信息,可设置实例报警),可申请MQTT Topic,可为Topic申请MQTT Group ID(一组逻辑功能完全一致的节点共用的组名,代表一类相同功能的设备,必须拥有Topic的读写权限)。可进行签名计算和签名生成。 MQTT可获取离线消息,可主动拉取离线消息,客户端每次拉取消息数量最多为30条,拉取请求的最大频率限制为5次/秒。离线消息优先级低,对其进行有限和最终能处理即可,要求比较实时。 MQTT可获取客户端上下线事件(上下线事件触发时,会向后端MQ推送一条上下线消息,通过订阅这条消息获取),上下线事件类型一般放在MQ的Tag中,有三种状态 : connect(客户端上线),disconnect(客户端主动断开连接),tcpclean(实际的TCP连接断开)。tcpclean代表客户端网络层连接的真实断开,判断客户端下线请使用tcpclean事件。 MQTT通过Token鉴权服务向客户端提供访问权限。客户端需要采用MQTT控制报文以同步发送模式并且QoS必须为1,来上传Token。客户端应该对Token做好持久化,监听Proxy下推的Token失效的通知消息,Token失效必须重新申请。 LMQ的Topic,ClientId长度最大为64个字符,消息大小最大为64K,消息保存时间最长为3天,单个客户端订阅Topic数量最大为30个(超过该限制数量的Topic会被丢弃),消息顺序性为上行顺序。 跨域中继服务(CRS,跨域哦,实现服务发布与订阅,实现不同网络的服务互通)提供三种MQ消息发送方式 :可靠同步发送(发出消息响应后才能发下一个消息,应用场景广,如重要通知邮件、报名短信通知、营销短信系统),可靠异步发送(不需要等待响应即可发下一个消息,应用场景一般是耗时长,对RT响应敏感的业务,如视频上传后通知转码服务,转码后通知推送转码结果),One Way(单向发送,不需要响应的方式,耗时超短,对可靠性要求不高的场

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    AIoT应用创新大赛-植物生长分析仪

    传统的豆芽生长设备,只是完成豆芽的生长过程。相对于其他市面上的自动豆芽生长器,它只是简单的进行循环浇水,保持湿度,保持恒温。然后用遮光布遮光,持续到豆芽长成豆苗。对于豆芽的生长健康状态从不关心。并且如果豆芽死了。它也没有任何反馈。就只能重新种植。本设计豆芽生长状态分析仪主要是跟踪豆芽生长的全过程。可以随时观察豆芽的生长因素参数。将温度,湿度,co2,照度实时进行采集。并绘画成生长曲线。我们将和正常曲线进行对比。如果曲线出现偏差,进行及时报警提醒没有任何状态监控。在生长过程中,如果出现豆芽生长环境因素恶劣情况,经进行报警提醒。同时此仪器可以通过网络告知大家豆芽此刻处于生长阶段的哪个阶段,比如幼苗期,萌芽期等。所以不需要人实时去观察豆芽处于哪个生长阶段。

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    领券