物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一種以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)。基于傳感器和無線通信技術(shù)(例如藍牙、Wi-Fi、 ZigBee等),我們可以將這些技術(shù)組合在一起，以實現(xiàn)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這使我們能夠創(chuàng)造并利用我們正在使用的設(shè)備。與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備密切相關(guān)的 MQTT網(wǎng)關(guān)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺重要部分。什么是 MQTT網(wǎng)關(guān)？MQTT網(wǎng)關(guān)是一種用于管理工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)源和網(wǎng)關(guān)、控制域、通信協(xié)議等方面的嵌入式應(yīng)用軟件中關(guān)鍵應(yīng)用程序的專用網(wǎng)絡(luò)裝置。
 

　　1、 MQTT網(wǎng)關(guān)主要功能是通過三個關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)通道連接設(shè)備和傳感器數(shù)據(jù)，例如 PLC、電機、傳感器和其他設(shè)備，使設(shè)備能夠?qū)崟r獲取傳感器的實時信息。
 

　　在這三個網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備的每個節(jié)點都可以被分配一個“通信”通道，該通信通道通過傳感節(jié)點發(fā)送連接到設(shè)備和傳感器的命令。然后，傳輸?shù)皆O(shè)備，從而控制網(wǎng)絡(luò)。如果他們不與控制器進行通信，則網(wǎng)絡(luò)可以關(guān)閉并將其重定向到傳感器和控制器之間的連接，或者當沒有數(shù)據(jù)時，物聯(lián)網(wǎng)控制器將返回命令發(fā)送給傳感器結(jié)果。
 

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺是如何處理 MQTT網(wǎng)關(guān)？MQTT網(wǎng)關(guān)解決了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中所涉及的通信問題，例如與數(shù)據(jù)源之間互聯(lián)傳輸和控制任務(wù)所需的數(shù)據(jù)量與速度等問題。當需要時，可以實現(xiàn)自動化或提高產(chǎn)量，而不需要大量人工進行分析和處理。數(shù)據(jù)傳輸和控制對不同工業(yè)行業(yè)來說是一個復(fù)雜的問題。MQTT網(wǎng)關(guān)支持工業(yè)標準協(xié)議、工業(yè)級傳感器數(shù)據(jù)傳輸和控制環(huán)境模擬等多方面要求，具有更高的性能指標和更低成本。通過與標準網(wǎng)絡(luò)進行連接可以降低設(shè)備成本，提高能源效率并改善現(xiàn)場環(huán)境體驗；另外有大量需求可以通過 MQTT網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)數(shù)據(jù)與云相結(jié)合滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在部署時對數(shù)據(jù)安全的需求。
 

　　2、 MQTT網(wǎng)關(guān)通過實時應(yīng)用程序傳輸各種關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)功能，例如遠程故障診斷、報警信息、數(shù)據(jù)傳輸以及向第三方傳輸信號。
 

　　MQTT網(wǎng)關(guān)可以用來進行以下操作：I/O:確保連接到無線通信網(wǎng)絡(luò)。通過對網(wǎng)絡(luò)進行實時更新，監(jiān)控和控制 IoT設(shè)備。控制域：通過對 IoT設(shè)備與 MQTT網(wǎng)關(guān)建立連接。例如，當有人連接到網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)關(guān)將通知發(fā)送到控制器；發(fā)送到網(wǎng)關(guān)；在沒有通知時發(fā)送消息；使用自動更新連接到控制器時發(fā)送新消息到第三方。MQTT網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)所有這些功能。IoT網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還可以連接到一個節(jié)點，使其成為一個獨立的系統(tǒng)。
 

　　當有新數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，該數(shù)據(jù)可能會以其它方式傳輸?shù)椒?wù)器并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中/目的設(shè)備上。在所有狀態(tài)下，該數(shù)據(jù)都在網(wǎng)關(guān)中存儲，因此這使得操作更容易實現(xiàn)。例如, MQTT網(wǎng)關(guān)可以在應(yīng)用程序中訪問任何狀態(tài)數(shù)據(jù)、通信設(shè)置和控制策略及其相關(guān)功能，并發(fā)送通信和控制命令/執(zhí)行動作。我們也可以訪問這些信息并通過服務(wù)器向外部訪問這些數(shù)據(jù)。此外，他們還可以根據(jù)它們來改變功能以適應(yīng)本地環(huán)境和任務(wù)的需求。在這樣做的同時執(zhí)行許多不同的功能：隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增加可以使用不同類型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來解決各種各樣的問題；例如分布式傳感器用于收集信息并使其更具競爭力；用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)自動化的 MQTT網(wǎng)關(guān)以及這些設(shè)備用于通信。
 

　　3、 MQTT網(wǎng)關(guān)可以連接到整個物聯(lián)網(wǎng)平臺上的各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與數(shù)據(jù)源、邊緣計算設(shè)備、傳感器等智能終端設(shè)備互聯(lián)、實時通信，通過無線通信技術(shù)實時監(jiān)控和處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、各種數(shù)據(jù)，實時為其提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)。
 

　　MQTT網(wǎng)關(guān)能夠從物聯(lián)網(wǎng)平臺上收集的數(shù)據(jù)中提取有用信息，以實現(xiàn)真正有效的預(yù)測、優(yōu)化生產(chǎn)。該分析可通過設(shè)備之間發(fā)送和接收信息來實時監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，或通過傳感器收集設(shè)備發(fā)出的信號進行處理。同時，它也可以作為一個整體來監(jiān)控設(shè)備本身。這種功能稱為監(jiān)控分析任務(wù)(如優(yōu)化，監(jiān)測控制等)。
 

　　該算法有助于對各種設(shè)備(包括邊緣計算在內(nèi))的性能進行評估。當使用該系統(tǒng)時，物聯(lián)網(wǎng)平臺將確保系統(tǒng)始終在適當?shù)臓顟B(tài)下運行。根據(jù) MQTT標準，用戶可以使用兩種不同架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序和物聯(lián)網(wǎng)解決方案。它還可為各種特定任務(wù)提供基于軟件控制的接口(如操作系統(tǒng)、中間件等)和以太網(wǎng)接口(例如以太網(wǎng)或其他)以太網(wǎng)連接設(shè)備用于存儲、計算并將其發(fā)送到云平臺上，或?qū)⑦@些應(yīng)用程序通過無線傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)后提供服務(wù)。MQTT網(wǎng)關(guān)通常由低功耗處理器、控制器和存儲控制器組成，例如嵌入式SM8200或 FPGA (模擬電路)、 ATE或 IGBT IC等。此外，它還包括由 GPU芯片組成的強大處理器的一個組成部分(稱為嵌入式 CPU),以加速 MQTT應(yīng)用程序的運行，而無需消耗任何電力或電池來充電或產(chǎn)生數(shù)據(jù)讀取。
 

　　與其他類型的網(wǎng)絡(luò)相比，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是在設(shè)備和數(shù)據(jù)之間建立連接比較和控制方面所需能量更少。因此也稱為能源轉(zhuǎn)換效率更高的數(shù)字設(shè)備。這些功能在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中至關(guān)重要，因為 MQTT網(wǎng)關(guān)將整個平臺中用于控制和通信功能集成到一個網(wǎng)絡(luò)上。在物聯(lián)網(wǎng)中使用大量不同技術(shù)對系統(tǒng)進行優(yōu)化時，要使用 MQTt網(wǎng)關(guān)時將會很難保持同步工作因此 MQTT網(wǎng)關(guān)必須支持多個協(xié)議并為每個設(shè)備提供支持。例如：數(shù)據(jù)包傳輸或控制時需要對所需的時間與地點都有詳細規(guī)劃和明確計劃；此外還必須根據(jù)通信技術(shù)靈活地進行選擇才能保證安全可靠性能較低；還必須保持在成本低水平以滿足實際應(yīng)用需求等等。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺所使用傳感器中具有多種
 

　　4、通過 MQTT網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)云平臺間的通信、數(shù)據(jù)通信以及數(shù)據(jù)交互功能與控制算法，確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及數(shù)據(jù)通信暢通及安全穩(wěn)定運行；
 

　　MQTT網(wǎng)關(guān)可以讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到云或其他智能中心。網(wǎng)關(guān)提供了一種將物聯(lián)網(wǎng)連接從邊緣到云平臺的能力。此外, MQTT網(wǎng)關(guān)還可以滿足各種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的高性能要求。例如，如果你可以在本地存儲您所需要的所有數(shù)據(jù)。此外，基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化軟件可以讓這些不同端點之間更好地協(xié)同工作和互動。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要涉及幾個方面：傳感器數(shù)據(jù)、智能生成數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)平臺以及各種智能應(yīng)用程序等數(shù)據(jù)信息收集、分析和控制、智能執(zhí)行與決策等方面工作。這些都需要網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)來完成。與普通網(wǎng)關(guān)不同, MQTT網(wǎng)關(guān)可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到云平臺以及通過使用傳感器網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)來實現(xiàn)這一功能。在所有這些類型中, MQTT網(wǎng)關(guān)都提供了與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的通信——并且?guī)缀跏敲赓M的。