[發明專利]一種MQTT協議與COAP協議融合算法

有效

• 申請號: 202110246276.8
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113452743B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 鄔慧慧;孫晨;周旭光;段光;陳榮君;黃笑笑;張小健
• 申請（專利權）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L69/08;H04L69/18;H04L69/22
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種MQTT協議與COAP協議融合算法，包括以下步驟：建立協議融合組件，將該組件與云端服務器或終端設備連接；協議融合組件包括MQTT服務器和COAP服務器；判斷物聯網設備和終端設備使用的協議信息；若物聯網設備和終端設備均采用同一種通訊協議，將若干個物聯網設備的采集信息發送給終端設備或將物聯網設備的采集信息發送給若干個終端設備；若物聯網設備和終端設備不采用同一種通訊協議，則通過MQTT服務器和COAP服務器進行報文轉換后；本發明通過MQTT服務器和COAP服務器來解決TCP與UDP協議共存，兼容多協議轉換，不改變物聯網設備原有的數據傳輸協議，有效降低成本。

技術領域

本發明涉及物聯網通信技術領域，尤其涉及一種MQTT協議與COAP協議融合算法。

背景技術

COAP(Constrained Application Protocol)協議是一種面向網絡的協議，主要應用于物聯網場景。為了克服HTTP對于受限環境的劣勢，COAP既考慮到數據報長度的最優化，又考慮到提供可靠通信。COAP由UDP作為承載，遵循UDP基本的協議報文格式，UDP數據內容部分按照COAP協議報文格式進行寫入傳輸。COAP協議采用了與HTTP類似的特征，核心內容為資源抽象、REST式交互以及可擴展的頭選項等，支持內嵌的資源發現。

在物聯網環境中，設備類型多種多樣，工作環境各不相同。對于有穩定供電的設備，多數采用MQTT協議接入物聯網平臺，MQTT協議由TCP作為承載，優點是這種接入方式能夠保持長連接，實現消息實時雙向傳輸。對于在外部使用電池供電的設備，功能相對簡單，存儲空間小，數據傳輸速率低，需要待機時間長，往往采用COAP協議接入網絡，每次發送完數據后休眠。設備使用多種協議接入物聯網平臺，為滿足M2M(Machine to Machine)場景，設備之間需要進行消息交互，本發明提供一種物聯網平臺協議適配方法，物聯網平臺支持設備使用COAP協議或MQTT協議接入，對于COAP協議和MQTT協議接入的設備，物聯網平臺為設備頒發數字證書，設備使用數字證書獲得接入物聯網平臺的權限，數字證書關聯Topic使用權限，物聯網平臺通過數字證書控制Topic使用權限，基于Topic將COAP協議和MQTT協議進行適配，使得不同協議的設備之間可以互相通信，實現COAP協議設備與MQTT協議設備之間的數據交互。

隨著電力統一物聯管理平臺的深入建設以及海量異構設備的不斷接入，不同的業務終端之間使用的協議差異較大，存在以下不足：一是工作量較大，接入時間較長：各類業務終端需進行協議改造之后再接入物聯管理平臺；二是業務數據不統一，不利于后期管理和升級：業務終端接入物聯管理平臺，只涉及設備注冊、連接、升級，其他業務應用功能還是需根據業務部門制定的協議開發，一個接入終端存在兩類協議。

例如，申請號為CN201811512771.3，申請日為2018年12月11日的中國專利申請公開了一種物聯網系統及其設備的注冊、認證、連接方法，包括認證方法為：物聯網設備基于COAP協議和Json數據格式，采用POST和GET方法，向Californium認證服務器發起請求，認證服務器根據設備MAC地址，查詢數據庫；物聯網設備基于無效MAC地址向認證服務器發起請求，查詢數據庫失敗后，認證服務器返回連接錯誤的提示信息“error”，如果三分鐘內，連續發起五次及以上次數的無效認證申請，認證服務器可屏蔽該MAC地址的設備請求；連接方法為：物聯網設備獲得正確的連接配置信息時，將再次與物聯網平臺的連接服務器發起連接，本次連接，設備基于MQTT協議和Json數據格式，采用“發布/訂閱”的工作模式，與MQTT連接服務器保持通信；MQTT代理服務器，一方面訂閱物聯網設備狀態，配合web服務器將數據存儲到TSDB時序數據庫；另一方面協助Web服務器，發布控制類指令，設備端訂閱后，可以執行用戶命令。雖然該方法有提到可以采用MQTT協議和COAP協議，但是該技術手段是通過兩種協議接口進行實現，并非將兩種協議進行融合，使用過程中需要對每個物聯網設備接入MQTT協議和COAP協議接口，消耗大量成本。

發明內容