[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710495388.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107231262B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉發(fā)貴;彭妙霞;馮煒君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/24
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/24;H04L12/44;H04L12/28;H04L29/08;H04L12/66;H04L12/741
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法，包括基于MQTT的多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)，路由下行和路由上行；其特征在于：

將新網(wǎng)關(guān)添加到原有網(wǎng)絡(luò)中，在新網(wǎng)關(guān)上添加新的家電設(shè)備，新網(wǎng)關(guān)與其他網(wǎng)關(guān)相連形成基于MQTT的多層級(jí)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

所述路由下行指由MQTT控制端發(fā)送的消息路由到家電設(shè)備，路由下行是在基于MQTT的多層級(jí)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中查找網(wǎng)關(guān)的下一級(jí)路由規(guī)則，并將消息轉(zhuǎn)發(fā)至下一級(jí)網(wǎng)關(guān)；

所述路由上行指家電設(shè)備的反饋消息路由到MQTT控制端，其中包括家電設(shè)備的反饋消息路由到所有MQTT控制端和家電設(shè)備的反饋消息路由到其中一個(gè)MQTT控制端；

所述基于MQTT的多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的步驟包括：

(1)、網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)時(shí)先查詢(xún)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)是否存在自身的UID；若不存在，則根據(jù)Snowflake算法生成UID，UID用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)自動(dòng)訂閱主題“/UID/#”；

(2)、接著查詢(xún)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)通過(guò)web頁(yè)面配置所在網(wǎng)關(guān)的上一級(jí)網(wǎng)關(guān)的IP地址；

(3)、然后UID網(wǎng)關(guān)與上一級(jí)網(wǎng)關(guān)UID0進(jìn)行連接；獲得上一級(jí)網(wǎng)關(guān)的路由規(guī)則“.../UID0/#”，更新本地路由表中上一級(jí)網(wǎng)關(guān)的路由規(guī)則為“.../UID0/#”，當(dāng)前自身的路由規(guī)則為“.../UID0/UID/#”；

(4)、上一級(jí)網(wǎng)關(guān)接收到UID網(wǎng)關(guān)連接后，在自身的下一級(jí)網(wǎng)關(guān)路由規(guī)則中添加一條“.../UID/#”；

(5)、UID網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)程序、將搜索到且信息匹配的家電設(shè)備的SID與自身的UID，以UID/SID的格式作為家電設(shè)備的全局唯一標(biāo)識(shí)USID，同時(shí)網(wǎng)關(guān)在自身的設(shè)備列表中記錄“SID”和路由規(guī)則；

(6)、UID網(wǎng)關(guān)將USID上報(bào)給上一級(jí)網(wǎng)關(guān)，上一級(jí)網(wǎng)關(guān)在自身的設(shè)備列表中記錄“UID/SID”和路由規(guī)則；

(7)、每一級(jí)網(wǎng)關(guān)遞歸執(zhí)行上一步操作，直到USID上報(bào)到智能家居服務(wù)平臺(tái)為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法，其特征在于所述步驟(5)中，網(wǎng)關(guān)在自身的設(shè)備列表中記錄“SID”和路由規(guī)則具體操作如下：

由于當(dāng)前網(wǎng)關(guān)搜索到SID的家電設(shè)備直連到網(wǎng)關(guān)上，因此路由規(guī)則填寫(xiě)網(wǎng)關(guān)自己的UID，并且后綴添加該設(shè)備接到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的哪個(gè)硬件接口，則設(shè)備列表中記錄“SID”，路由規(guī)則“UID/UART0”。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法，其特征在于步驟(6)中，UID網(wǎng)關(guān)將USID上報(bào)給上一級(jí)網(wǎng)關(guān)，上一級(jí)網(wǎng)關(guān)在自身的設(shè)備列表中記錄“UID/SID”和路由規(guī)則具體操作如下：

UID網(wǎng)關(guān)查找路由表中上一級(jí)網(wǎng)關(guān)的路由規(guī)則為“.../UID0/”，路由規(guī)則作為發(fā)布主題的前綴，包括網(wǎng)關(guān)發(fā)布通知消息，主題為“.../UID0/DEVINFO_NOTIFY”，內(nèi)容為USID；標(biāo)識(shí)為UID0的上一級(jí)網(wǎng)關(guān)默認(rèn)自動(dòng)訂閱主題為“.../UID0/#”的消息，便能接收到主題前綴為“.../UID0/”的所有與自身相關(guān)的消息；標(biāo)識(shí)為UID0的上一級(jí)網(wǎng)關(guān)接收到USID后在自身原有的設(shè)備列表中添加記錄“SID”，路由規(guī)則為下一級(jí)網(wǎng)關(guān)“UID”。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法，其特征在于所述基于MQTT的路由下行步驟包括：

(1)、在所組成的多層級(jí)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，任意一個(gè)網(wǎng)關(guān)接收到來(lái)自MQTT控制端的消息時(shí)，先提取消息中的被控對(duì)象；

(2)、接著查詢(xún)本地設(shè)備列表；

(3)、若被控對(duì)象不存在于本地設(shè)備列表中，則上報(bào)上一級(jí)網(wǎng)關(guān)，最終上報(bào)到服務(wù)平臺(tái)，服務(wù)平臺(tái)將此消息丟棄；

(4)、若被控對(duì)象存在于本地設(shè)備列表中，查詢(xún)路由規(guī)則，直接發(fā)送該消息給路由規(guī)則中的下一級(jí)網(wǎng)關(guān)，如果下一級(jí)是自身，則通過(guò)相應(yīng)透?jìng)髂K將消息發(fā)送給家電設(shè)備。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MQTT多層級(jí)聯(lián)的消息路由方法，其特征在于UID0網(wǎng)關(guān)收到MQTT控制消息主題為“.../UID0/COTROL/SID”，先提取出被控對(duì)象SID，接著查詢(xún)本地設(shè)備列表存在SID，路由規(guī)則為下一級(jí)網(wǎng)關(guān)“UID”，修改主題中UID0為UID，轉(zhuǎn)發(fā)該消息到下一級(jí)網(wǎng)關(guān)。