一、項(xiàng)目背景

公司和第三方合作開(kāi)發(fā)一個(gè)傳感器項(xiàng)目，想要通過(guò)電腦或者手機(jī)去控制項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的傳感器控制情況。現(xiàn)在的最大問(wèn)題在于，現(xiàn)場(chǎng)的邊緣終端設(shè)備接入的公網(wǎng)方式是無(wú)線接入，無(wú)法獲取固定IP，所以常規(guī)的HTTP協(xié)議通信就沒(méi)法做，現(xiàn)在打算使用MQTT來(lái)實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)和邊緣終端（傳感器）之間的雙向通信。

二、術(shù)語(yǔ)定義

2.1云平臺(tái)

主要是針對(duì)數(shù)據(jù)、設(shè)備等的管理。部署在云端的軟件應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)與邊緣終端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取或者指令下發(fā)。

2.2邊緣終端

位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的計(jì)算機(jī)設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)連接，向下連接解析儀和各類(lèi)傳感器。

2.3解析儀

數(shù)據(jù)接受裝置，通過(guò)有線/無(wú)線模式，連接邊緣終端或通過(guò)有線模式接收不同來(lái)源的傳感器數(shù)據(jù)。

2.4傳感器

通過(guò)有線/無(wú)線模式，連接邊緣終端，傳輸相應(yīng)的參數(shù)或通過(guò)有線模式連接解析儀,傳輸相應(yīng)的參數(shù)。

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

四、代碼實(shí)現(xiàn)

4.1 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

首先安裝nodejs和aedes，具體的操作和截圖網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的。

新建一個(gè)“server.js”

const aedes = require('aedes')();
const aedesServer = require('net').createServer(aedes.handle);
const port = 1883;


aedesServer.listen(port, function () {
    console.log('服務(wù)啟動(dòng)并開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)端口：', port)
})


//監(jiān)聽(tīng)MQTT服務(wù)器端口，當(dāng)有客戶(hù)端連接上時(shí)，觸發(fā)該回調(diào)
aedes.on("client", (client) => {
    console.log("客戶(hù)端連接成功:", client.id);
})


//監(jiān)聽(tīng)MQTT服務(wù)器端口，當(dāng)有客戶(hù)端主動(dòng)斷開(kāi)連接或者服務(wù)器600s內(nèi)沒(méi)收到某個(gè)客戶(hù)端的心跳包就會(huì)觸發(fā)
aedes.on("clientDisconnect", (client) => {
    console.log("客戶(hù)端斷開(kāi)連接:", client.id);
})


//監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端發(fā)布的主題
aedes.on("publish", function (packet, client) {
    //針對(duì)不同的客戶(hù)端寫(xiě)不同的邏輯
    if (client) {
        //根據(jù)主題不同寫(xiě)不同的邏輯，建議采用JSON格式傳輸
        console.log("監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端發(fā)過(guò)來(lái)的消息",packet.topic, packet.payload.toString());
    }
})


//服務(wù)器發(fā)出的消息
setInterval(() => {
    aedes.publish({
        topic: "serverMsg",
        payload: "服務(wù)器發(fā)消息",
        qos: 1,
        retain: false,
        dup: false,
        cmd: "publish"
    }, (err) => {
        if (err) {
            console.log("發(fā)布失敗");
        }
    });
}, 20000)

4.2客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)

新建一個(gè)“client.js”

客戶(hù)端只需要使用“mqtt.connect”方法，就可以跟服務(wù)端建立長(zhǎng)連接。

就目前實(shí)際使用的情況看，客戶(hù)端偶爾會(huì)自動(dòng)與服務(wù)器斷開(kāi)，并且自動(dòng)連上，穩(wěn)定性方面有待驗(yàn)證。

var mqtt = require('mqtt');


var client = mqtt.connect('mqtt://192.168.70.220:1883',{
    clientId:'nodejs-mqtt-client'
})


client.on('connect',function (){
    console.log('連接上MQTT服務(wù)器')
    //需要訂閱服務(wù)器主題，不然無(wú)法接受消息
    client.subscribe('serverMsg',{
        qos:1
    })
})


//發(fā)布客戶(hù)端消息
setInterval(()=>{
    client.publish('topic1','hello mqtt client',{
        qos:1
    })
},20000)


client.on('message',function (topic,message){
    console.log('接受服務(wù)器消息:','主題：',topic,'消息：',message.toString())
})

4.3 效果呈現(xiàn)

通過(guò)兩個(gè)定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)了雙向通信。

服務(wù)端

客戶(hù)端

審核編輯：湯梓紅