[發明專利]基于MQTT和報文約定的網關通信方法、系統及網關設備

有效

• 申請號: 202210092148.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114124649B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張東磊;吳昆;王瑞;周廣剛;王傳飛
• 申請（專利權）人: 山東融為信息科技有限公司
• 主分類號: H04L41/0246
• 分類號: H04L41/0246;H04L41/0823;H04L41/0894;H04L41/50;H04L67/56;H04L69/22;H04L12/66
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種基于MQTT和報文約定的網關通信方法，其特征在于：

應用于與外置控制終端通信的網關設備，包括以下過程：

根據網關設備的識別信息以及被管設備的指標數據信息，生成用于外置控制終端訂閱的能力發布消息；

根據被管設備的狀態指標，生成用于外置控制終端訂閱的監測消息；

其中，能力發布消息和監測消息為MQTT消息，均包括約定的消息主題前綴以及運行時配置的被管設備分類、標識和指標數據名稱；

能力發布消息包括四級，第一級為能力發布主題前綴字符串，第二級被管設備的連接端口，第三級為被管設備的類型編碼，第四級為被管設備的識別碼；

一個被管設備的所有指標被封裝為一個整體的監測消息，使用一個對應被管設備的MQTT主題進行發布和訂閱，所有指標都包含在消息內容中；

監測消息包括四級，第一級為監測主題前綴字符串，第二級被管設備的連接端口，第三級為被管設備的類型編碼，第四級為設置的指標主題；

當通信異常發生時，在當前設備的整體式監測消息中插入exception屬性數據，以使得外置控制終端能夠根據接收到的整體式監測消息中的exception屬性數據進行異常識別；

監測消息的消息內容是一個json對象，只包含一個value屬性，如果是普通數據類型，統一采用十進制格式的字符串數據，如果是日期時間類型或字節數組類型，則是一個數值數組，用來說明主題對應指標的數據，其具體的內容，根據能力發布時定義的數據類型從字符串進行相應的轉換后獲得；

如果監測消息對應的指標的數據類型是二維表，則其value屬性的值是一個行對象數組，行對象的屬性，對應定義的能力消息中，二維表數據的列的topic屬性；二維表中的值如果是普通數據類型，統一采用十進制格式的字符串數據，如果是日期時間類型或字節數組類型，則是一個數值數組；

還包括異常檢測消息，當作為單項式監測消息時，異常監測消息的前三級主題與普通的監測消息主題相同，第四級主題，使用系統保留的關鍵字exception表示，消息內容由value屬性指定的一個數值字符串表示；

當通信異常發生時，在當前設備的整體式監測消息中，插入一個exception屬性，外部管理系統接收到一個整體式監測消息之后，需要首先判斷，其中是否含有exception屬性，如果包含，則其他數據無效，進行異常處理，如果不包含，則對消息中的指標數據進行正常處理；

單項的異常監測消息，以QoS為1的方式進行發布，整體式監測消息在包含exception屬性后，整體的QoS維持原設置不變。

2.如權利要求1所述的基于MQTT和報文約定的網關通信方法，其特征在于：

網關設備的識別信息包括網關設備的設備編號、名稱和IP地址。

3.如權利要求1所述的基于MQTT和報文約定的網關通信方法，其特征在于：

能力發布消息使用Retained方式作為保留消息，且QoS置為1。

4.如權利要求1所述的基于MQTT和報文約定的網關通信方法，其特征在于：

對每一個被定義的指標，都作為一個監測消息，使用對應該指標的MQTT協議主題進行發布和訂閱。

5.一種網關設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-4任一項所述的基于MQTT和報文約定的網關通信方法中的步驟。

6.一種基于MQTT和報文約定的網關通信系統，其特征在于：

包括：相互通信的控制終端和網關設備；

網關設備根據網關設備的識別信息以及被管設備的指標數據信息，生成用于外置控制終端訂閱的能力發布消息；

網關設備根據被管設備的狀態指標，生成用于外置控制終端訂閱的監測消息；

控制終端訂閱網關設備的能力發布消息和監測消息，根據接收到的能力發布消息和監測消息，進行網關設備連接的被管設備的控制；

控制終端根據對接收到的監測消息進行exception屬性數據識別，當存在exception屬性數據時，判定為異常數據；

能力發布消息包括四級，第一級為能力發布主題前綴字符串，第二級被管設備的連接端口，第三級為被管設備的類型編碼，第四級為被管設備的識別碼；

一個被管設備的所有指標被封裝為一個整體的監測消息，使用一個對應被管設備的MQTT主題進行發布和訂閱，所有指標都包含在消息內容中；

監測消息包括四級，第一級為監測主題前綴字符串，第二級被管設備的連接端口，第三級為被管設備的類型編碼，第四級為設置的指標主題；

當通信異常發生時，在當前設備的整體式監測消息中插入exception屬性數據，以使得外置控制終端能夠根據接收到的整體式監測消息中的exception屬性數據進行異常識別；

監測消息的消息內容是一個json對象，只包含一個value屬性，如果是普通數據類型，統一采用十進制格式的字符串數據，如果是日期時間類型或字節數組類型，則是一個數值數組，用來說明主題對應指標的數據，其具體的內容，根據能力發布時定義的數據類型從字符串進行相應的轉換后獲得；

如果監測消息對應的指標的數據類型是二維表，則其value屬性的值是一個行對象數組，行對象的屬性，對應定義的能力消息中，二維表數據的列的topic屬性；二維表中的值如果是普通數據類型，統一采用十進制格式的字符串數據，如果是日期時間類型或字節數組類型，則是一個數值數組；

還包括異常檢測消息，當作為單項式監測消息時，異常監測消息的前三級主題與普通的監測消息主題相同，第四級主題，使用系統保留的關鍵字exception表示，消息內容由value屬性指定的一個數值字符串表示；

當通信異常發生時，在當前設備的整體式監測消息中，插入一個exception屬性，外部管理系統接收到一個整體式監測消息之后，需要首先判斷，其中是否含有exception屬性，如果包含，則其他數據無效，進行異常處理，如果不包含，則對消息中的指標數據進行正常處理；

單項的異常監測消息，以QoS為1的方式進行發布，整體式監測消息在包含exception屬性后，整體的QoS維持原設置不變。