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多个Zigbee监测网络远程监控的实现

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更新于2008-08-04 11:41:01

底层为多个Zigbee监测网络,负责监测数据的采集。每个Zigbee监测网络有一个网关节点和若干的数据采集节点。监测网络采用星型结构,网关节点作为每个监测网络的基站。网关节点具有双重功能,一是充当网络协调器的角色,负责网络的自动建立和维护、数据汇集;二是作为监测网络与中间层交互的接口,与中间层的消息代理传递消息。

  中间层为消息代理,完成消息的路由功能。分别接收管理应用、网关节点发来的消息,然后进行转发,使管理应用与监测网络的网关间实现数据交互。

  上层为管理应用,作为人机接口,实时显示各个Zigbee监测网络的监测数据;接收用户的各种设置参数和控制命令。

  网关节点与管理应用间的数据传递是双向的,即网关节点接收到数据采集节点发来的监测数据后,预处理后形成消息发给消息代理,由消息代理转给管理应用;管理应用收到用户的设置参数或控制命令后,形成消息传递给消息代理,再由消息代理发给网关节点。所以,它们即是消息的提供者,也是消息的使用者。

  发布/订阅模型允许多个消息提供者向同一主题发布消息。因此,多个Zigbee监测网络通过其网关节点分别连接到消息代理,向同一主题发布有关监测数据的消息。管理应用通过订阅同一个主题,就能获得所有监测网络的监测数据。

  另外,发布/订阅模型还允许多个消息使用者订阅同一个主题,消息代理会向不同的订阅者广播。因此,不同网关节点订阅同一主题后,管理应用只需向消息代理发送一条控制命令,多个监测网络的网关节点就能收到同一条控制命令。

  4. 具体实现

  4.1. 与消息代理间的消息传递

  通过MQTT协议实现管理应用、监测网络中网关节点与中间层消息代理间的数据传输。

  首先需要对中间层的消息代理进行配置,主要包括:创建连接工厂、创建主题、创建激活规范等。

  在消息代理上需要创建两个主题,一个用于传递监测数据,一个用于传递控制命令。不同监测网络的网关节点向监测数据主题提供消息,管理应用订阅监测数据主题。管理应用向控制命令主题提供消息,不同的网关节点订阅控制命令主题。

  网关节点、管理应用作为客户端,还需要编写专门的消息收、发送模块。虽然它们运行平台不同,网关节点运行于嵌入式设备的Linux环境,管理应用运行于台式机的Windows环境,但它们实现的步骤和原理是一样的。用MQTT库实现消息的发布和订阅模块,主要包括以下几个部分。

  一、连接 MQTT

  1) 生成连接字符串:指定消息代理主机的IP地址和MQTT分配的端口号,端口号缺省值为 1883;

  2) 设置连接属性,包括客户机的标识、订阅类型、发送活动消息的间隔时间;

  3) 创建 MQTT 客户机对象。

  二、向代理发布信息

  直接使用MQTT 提供的API函数publish,需要提供主题、消息、服务质量等参数。

文章出处:IT专家网