[發明專利]基于MQTT協議對智能硬件裝置的控制方法

在審

• 申請號: 201810315181.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108540554A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 于洋;王凱;楊巨成;張翼英;侯琳
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發明涉及一種基于MQTT協議對智能硬件裝置的控制方法，將智能硬件裝置與軟件端通過MQTT代理服務器連接在一起并使用MQTT協議進行通訊；將MQTT協議設置發布/訂閱消息模式；智能硬件裝置發布一個主題，軟件端訂閱該主題，由智能硬件裝置將收集到的信息數據反饋到軟件端上；或者軟件端發布一個主題，智能硬件裝置訂閱該主題，由軟件端將控制指令反饋到智能硬件上，控制智能硬件裝置工作。本發明將數據處理分別放到硬件端和軟件端進行，實現小型軟硬件交互項目開發功能，省去了服務器端的數據處理過程，其方法易于實現且性能穩定；并且采用輕量級的發布/訂閱消息模式，能夠為低帶寬和不穩定的網絡環境中的物聯網設備提供可靠的網絡服務。

技術領域

本發明屬于通信控制技術領域，尤其是一種基于MQTT協議對智能硬件裝置的控制方法。

背景技術

目前，軟件端(APP和PC端)與硬件端(單片機及其周邊設備)之間的通訊通常采用藍牙、服務器后臺開發實現等，其數據處理采用硬件端處理數據、服務器端處理數據和軟件端處理數據。

服務器后臺開發：服務器后臺需要提供與軟件端和硬件端連接的接口，建立兩個通信通道，用于服務器后臺與軟件端和硬件端的交互。硬件端首先將采集到的數據通過網絡連接發送到服務器后臺，服務器后臺接收后，將數據放到數據庫中分析處理，然后將需要的數據經過通道發送到軟件端上。另一方面，軟件端對硬件操作指令也是通過服務器后臺并流經兩個通道發到硬件端上。硬件端收到不同的指令后，從而去實現不同的功能。采用服務器后臺開發存在的問題是：既要進行數據處理等相關操作，又要做好與軟硬件的對接過程，其開發過程復雜而又常需要維護，適用于較大的項目開發。

藍牙技術：著重分析藍牙主機控制器接口HCI層協議，根據協議規范，設計基于單片機控制藍牙模塊的硬件接口方案，并詳細剖析藍牙HCI層通信實例的實驗數據，設計出基于單片機控制藍牙模塊的軟件接口方案；通過設計的軟硬件接口，編寫硬件端的藍牙數據傳輸模塊；PC端可編寫藍牙控制程序，再通過USB控制藍牙適配器，從而實現藍牙數據的無線傳輸。采用藍牙技術實現存在的問題是：速度較慢，而且信號距離十分有限。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種基于MQTT協議對智能硬件裝置的控制方法，其采用硬件端和軟件端處理數據，省去了服務器端后臺的數據處理過程，其方法易于實現且性能穩定。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于MQTT協議對智能硬件裝置的控制方法，包括以下步驟：

步驟1、將智能硬件裝置與軟件端通過MQTT代理服務器連接在一起并使用MQTT協議進行通訊；

步驟2、將MQTT協議設置發布/訂閱消息模式；

步驟3、智能硬件裝置發布一個主題，軟件端訂閱該主題，由智能硬件裝置將收集到的信息數據反饋到軟件端上；或者軟件端發布一個主題，智能硬件裝置訂閱該主題，由軟件端將控制指令反饋到智能硬件上，控制智能硬件裝置工作。

所述智能硬件裝置與軟件端的連接關系為：智能硬件裝置與MQTT代理服務器相連接，軟件端通過服務器后臺與MQTT代理服務器相連接。

所述智能硬件裝置由單片機及與其相連接的傳感器和通訊模塊構成。

所述傳感器為溫濕度傳感器、氣體傳感器、光敏傳感器、火焰傳感器或舵機，所述通訊模塊采用WiFi模塊，單片機通過WiFi模塊與MQTT代理服務器進行數據交互。

所述硬件智能裝置發布一個主題采用的指令字符為：標識符和數據；所述軟件端發布一個主題采用的指令字符為：標識符和數據。

本發明的優點和積極效果是：