[發明專利]一種基于MQTT多層級聯的消息路由方法有效

申請號：	201710495388.0	申請日：	2017-06-26
公開（公告）號：	CN107231262B	公開（公告）日：	2021-05-14
發明（設計）人：	劉發貴;彭妙霞;馮煒君	申請（專利權）人：	華南理工大學
主分類號：	H04L12/24	分類號：	H04L12/24;H04L12/44;H04L12/28;H04L29/08;H04L12/66;H04L12/741
代理公司：	廣州粵高專利商標代理有限公司 44102	代理人：	何淑珍
地址：	510640 廣***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 mqtt 多層級聯消息路由方法
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【說明書】：

本發明公開一種基于MQTT多層級聯的消息路由方法。該方法包括基于MQTT的多網關組網；在基于MQTT多網關組網的基礎上進行路由下行，由MQTT控制端發送的消息路由到家電設備；在基于MQTT多網關組網的基礎上進行路由上行，家電設備的反饋消息路由到MQTT控制端。本發明改進MQTT協議的集中星型網絡拓撲，支持多層級聯的網關拓撲，支持多網關的連接組網和消息路由，解決當前智能家居多網關的連接、通信和管理問題，并支持家庭中根據自定義規則將家電設備劃分于不同區域進行安全快捷的內網控制和小范圍管理。

技術領域

本發明涉及智能家居通信技術領域，特別涉及一種基于MQTT多層級聯的消息路由方法。

背景技術

智能家居網關能夠將家庭電器設備通過有線方式、無線方式與它連接后通過一個統一的接口與外部網絡進行通信，在智能家居中擔任核心角色。但是目前智能家居方案存在諸多不足，一般家庭內部只部署一個網關，單網關所能提供的硬件接口有限，無線通信區域范圍受限。雖然采用多網關的結構可以彌補物理距離和硬件資源不足的缺陷，但是多個網關之間的連接和管理是一大難題，所以較少被采用。

當前物聯網存在很多傳輸協議，其中MQTT（Message Queuing TelemetryTransport，消息隊列遙測傳輸）是由IBM公司開發，運行與TCP/IP之上、基于消息推送、可靠、穩健、開源的協議，在通用性、可擴展性、兼容性、耗能和流量等方面都有明顯優勢。但是當前基于MQTT協議的網絡通信存在以下兩個問題：由于MQTT通信多采用集中星型網絡拓撲，在傳統的MQTT遠程控制中，家庭內的多個智能家居網關可以各自通過互聯網和智能家居服務平臺的MQTT Broker進行連接通信，這樣對于一個家庭來說，多個網關，對外就存在著多個通信的接口，平臺對同一家庭多個網關管理不方便，也對多個家庭的多個網關管理不便。另一個問題是當家庭內部存在多個網關時，用戶需要訪問不同的網關去控制不同區域內的家電設備。

針對當前智能家居方案的不足和MQTT協議通信的特點，本發明提出了一種基于MQTT多層級聯的消息路由方法，改進MQTT協議的集中星型網絡拓撲，支持多層級聯的網關拓撲，使用多網關的智能家居方案，實現多網關之間的多層級聯組網并進行消息路由。

發明內容

本發明的目的在于提供基于MQTT多層級聯的消息路由方法，改進MQTT協議的集中星型網絡拓撲，支持多層級聯的網關拓撲，支持多網關的連接組網和消息路由，解決當前智能家居多網關的連接、通信和管理問題，并支持家庭中根據自定義規則將家電設備劃分于不同區域進行安全快捷的內網控制和小范圍管理。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種基于MQTT多層級聯的消息路由方法，包括基于MQTT的多網關組網，路由下行和路由上行；

所述基于MQTT多網關組網將新網關添加到原有網絡中，在新網關上添加新的家電設備，新網關與其他網關相連形成基于MQTT的多層級聯的網絡拓撲結構；

所述路由下行指由MQTT控制端發送的消息路由到家電設備，路由下行是在基于MQTT的多層級聯的網絡中查找網關的下級路由規則，并將消息轉發至下級網關；

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

進一步地，所述的方法包括如下步驟：

步驟一、基于MQTT的多網關組網。

步驟二、在基于MQTT多網關組網的基礎上進行路由下行，由MQTT控制端發送的消息路由到家電設備。

步驟三、在基于MQTT多網關組網的基礎上進行路由上行，家電設備的反饋消息路由到MQTT控制端。