在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，各類終端設(shè)備正加速接入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建起規(guī)模龐大的物聯(lián)網(wǎng)體系。要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的有效管理與應(yīng)用，關(guān)鍵在于建立可靠的數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)制。MQTT（消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸）協(xié)議作為一種高效的通信協(xié)議，已在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與管理領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本文將重點(diǎn)介紹基于MQTT協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控中的實(shí)際應(yīng)用。

一、MQTT協(xié)議概述

MQTT是一種基于發(fā)布/訂閱模式的輕量級(jí)消息傳輸協(xié)議，構(gòu)建于TCP/IP協(xié)議棧之上，專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互而設(shè)計(jì)。該協(xié)議具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、資源占用少等特點(diǎn)，并支持多級(jí)別的服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制。

在MQTT協(xié)議架構(gòu)中，包含三個(gè)核心角色：消息發(fā)布方、訂閱方以及代理服務(wù)器（Broker）。發(fā)布方將數(shù)據(jù)推送至特定主題（Topic），訂閱方通過訂閱相應(yīng)主題獲取數(shù)據(jù)，而代理服務(wù)器則負(fù)責(zé)主題管理、消息存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)。

二、4G物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)特性

4G物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，通過4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制功能。這類網(wǎng)關(guān)通常搭載Linux操作系統(tǒng)，配備通用串行接口，可通過串口與終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時(shí)兼容MQTT、HTTP等多種通信協(xié)議。

三、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方案

基于MQTT協(xié)議的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：

通過4G網(wǎng)關(guān)建立設(shè)備與代理服務(wù)器的MQTT連接，設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)布至指定主題，服務(wù)器通過訂閱主題獲取數(shù)據(jù)

網(wǎng)關(guān)通過串口與終端設(shè)備通信，采集數(shù)據(jù)后通過MQTT協(xié)議發(fā)布至服務(wù)器；同時(shí)接收服務(wù)器下發(fā)的控制指令

在服務(wù)器端配置數(shù)據(jù)訂閱規(guī)則，將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫，并通過Web界面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶可通過界面下發(fā)控制指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

該方案適用于工業(yè)自動(dòng)化、智慧水務(wù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市管理、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、智能交通等多個(gè)領(lǐng)域的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。

華辰智通MQTT物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持5G/4G/WiFi/以太網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)方式，兼容Modbus、OPC UA等主流工業(yè)協(xié)議，提供以太網(wǎng)口、RS232/485串口及數(shù)字量IO接口，可連接PLC、儀器儀表、環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備、數(shù)控機(jī)床等多種工業(yè)設(shè)備，滿足絕大多數(shù)工業(yè)場(chǎng)景的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集需求。