MQTT-SNクライアントガイドを開発

導入事例

MQTT-SNクライアントガイドの開発は、ステップバイステップでガイドを開始研究開発 MQTT-SN 公開サブスクリプションメッセージングプロトコルを使用して IoT デバイスエージェント ()MQTTの特長センサーネットワーク用 MQTT技術委員会によるオアシス規格による

MQTT-SNは、IoTセンサーを作成するのに役立つプロトコルバージョンです。エージェント IoTデバイスを消費する低エネルギー。 MQTT-SNプロトコル(センサー用SN MQTT)は、プログラム TCP/IP 以外のネットワークで埋め込まれたデバイスを通信ジグビー,ブルートゥース, zウェーブまたはワイヤーで縛られたおよび無線センサーネットワークを含む他の媒体。このプロトコルは、お問い合わせ MQTTのようなコネクティッドな環境。しかし、任意の双方向& 損失ネットワークプロトコルのサポート MQTTおよびMQTT-SN。 MQTT SNの指定はで利用できますmqtt.org. (日本語)

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マシン・ツー・マシン、機械・ツー・ユーザー、機械・ツー・モバイル通信が実現できないなし強力なセントラルサーバー。 MQTTエッジデバイスとアプリケーションはMQTTを介して通信しますブローカー中央サーバーとして機能する。ダウンロードできますエンタープライズMQTT ブローカー実行できる Windows と Linux で起動します。

MQTT上の利点

SNの主な利点は、パケットのサイズの縮小と接続性がないため、確実にお問い合わせトランザクションはエネルギーを削減します。以下は、テクニカル利点/使用の相違 MQTT-SN オーバー MQTTお問い合わせ

WILL メッセージはオプションで、別のパケットとして送信できます。 MQTT-SN は、 CONNECT メッセージを 3 つのメッセージに送信します。接続パケットを単独で送ることができますお問い合わせ WILLのトピックとメッセージを設定していません。
長いトピック名は、すべてのメッセージで送信する必要はありません。代わりに、トピックIDは、使用する公開中。パケットサイズを大きく縮小します。
定義済みのトピックID/名前は、ゲートウェイのすべてのトピックを定義するのに役立ちます。ザ・オブ・ザ・トピックID これらのトピックは、直接使用できます。同様に、少ない短いトピック名以上 2 bytesは、トピックIDなしで直接使用できます。
ディスカバリーは、MQTT-SNの大きな利点の1つです。クライアントは知りません IPアドレスゲートウェイまたはブローカーのアドレスまたはDNS名が始まります。ザ・オブ・ザ・広告/gateway 発見はシームレスに達成するのに役立ちます。
クリーンセッションは、WILLの詳細がWILLのように持続するWILLの詳細に拡張されますクライアントのサブスクリプション
センサーは、特定の時間にゲートウェイを通知した後に眠ることができます。ザ・オブ・ザ・ゲートウェイ/サーバー特定のクライアントのために意図したメッセージをスリープ中にバッファします。送信するクライアントが目を覚ますとき。そのため、加工力が低いため、のために適した電池式センサー。
MQTT-SN は TCP/IP ネットワークに依存せず、UDP を上回っています。お問い合わせ最小限にデータ転送量と必要な電力。
MQTTとは異なり、MQTT-SNは4種類のQoS(サービスの品質)、QoS 0,1,2,-1をサポートしていますまたは 3 MQTT は、QoS 0,1,2 をサポートしています。

メッセージ構成

固定ヘッダ

MQTT-SN固定ヘッダーの最初のバイトは、メッセージの長さです
2番目のバイトはメッセージタイプです。長さは0バイトから考慮されます。

可変ヘッダー

トピックIdType	クリーンセッション	ウィル	ログイン	QoSについて	ディップ
0, 1	2	3	3	5,63	7月7日

DUP、Retain、WILL、CleanSessionはMQTTと同じです。

必要に応じて、0 または 1 つに設定します。

フラグの 0 と 1'st ビットが指定するのに使われますトピックIDタイプ。

通常のトピックの場合 0、1ビットは00
事前定義されたトピックID 0の場合、1ビットは01となります
短いトピック名 0 の場合、1 ビットは 10 になります

5、6ビットはQoSを指定するために使用されます。

QoS 0〜5、6ビットは00
QoS 1 - 5、6ビットは01
QoS 2 -5、6 ビットは 10 である必要がありますのため
QoS -1 -5、6 ビットは 11 でなければなりません

ゲートウェイ・ディスカバリー

ネットワーク上の新しいクライアントは、アドレスを見つけるためにsearchgwパケットを放送する必要がありますゲートウェイ。また、クライアントはMQTT-SNゲートウェイのアドレスを知っている場合は、直接接続できます。

検索の構造 GW パケット

1。このメッセージは3バイトの長さです。最初のバイトは長さ。ザ・オブ・ザ・ 2番目のバイトは 0x01 メッセージタイプです。第三バイトは放送の半径ですお問い合わせ基礎的なネットワークにも設定します。

2。このメッセージは、ネットワークにネットワークに放送されなければならない時間間隔 GWINFOに返信メッセージが表示されます。

GWINFOメッセージは、メッセージ送信者と異なるメッセージになります。
ゲートウェイによって送信されると3バイト長になり、別のゲートウェイから送信されると SN_CLIENT それゲートウェイのアドレスを含む可変長があります。

センサー接続

クライアントは2つの方法で接続できます。

1。意志なしで接続 - 応答は、メッセージが不満になります

2。意志との接続 - 応答はトピックになりますリクエスト

コネクタ

クライアントからゲートウェイへの接続をセットアップします。
次の構造を持っています

長さ	MsgType(0x04)	フラグ	プロトコルID	期間	クライアントID
	1	2	3	4.5マイル	6-Nの

トピック

長さ	MsgType(0x07)	フラグ	トピック
	1	2	3-N の

メッセージ

成功すると、ゲートウェイが送信されますメッセージクライアントがリクエストを送らなければならないメッセージ

長さ	Msgtype(0x09)	ウィルムス
	1	2-N

出版情報

MQTT-SNパケットが公開できる4つの方法があります。

登録されたトピックIDを使用して -ザ・オブ・ザ・クライアントはトピック名をゲートウェイに登録し、受信したを使用して公開を開始しますトピック郵便番号

ショートトピックの使用 -ザ・オブ・ザ・クライアントはトピック名の長さが2未満の場合、トピック名を使用して直接公開バイト。

既定のトピックを使用する -ザ・オブ・ザ・ゲートウェイはクライアントが発行するトピックIDが使用できる既定のトピックがあります。ザ・オブ・ザ・事前定義トピックのトピックIDがサーバーとクライアントの両方で知られているトピックID いいえ登録が必要

アドホックのトピック – –これは、特別な 1 所在地: クライアントは、単に開始できるゲートウェイへの接続を作成する必要はありません出版情報 QoS フラグを -1 に設定するか、ゲートウェイが終了しません。メンテナンスこの種類の公開を処理するブローカーへの別のMQTT接続。 QoS -1 で公開するクライアントは、既定のトピック ID または短いトピック名のみを使用できます。接続はありませんセットアップトピック登録はできません

登録・出版のパケット構造は以下の通りです。

会員登録

長さ	Msgtype(0x0A)	トピック	サインイン	トピック名
	1	2,3	4,53	5 日

トピックIDは、レジスタメッセージが送信されたときに0としてコードされなければならないメールでのお問い合わせお問い合わせクライアント。

クライアントは、以下を使用してRegackからトピックIDを取得することができますパッケージコンテンツ

RegAckさん

長さ	Msgtype(0x0B)	トピック	サインイン	トピック名
	1	2,3	4,53	6月6日

クライアントは、適切なREGACKメッセージと一致しなければなりません。ログインメッセージ ID を使用してパケットを処理します。クライアントは、REGACK の戻りコードと、その 0 のチェックをしなければなりません。クライアント Topic id を使うと、レジスタパケットを再度送信する必要があります。

長さ	MsgType(0x0C)	フラグ	トピック	サインイン	データデータ
	1	2	3,4,	5,63	7月7日

購読/退会

クライアントは、以前に登録されていれば、トピックを購読するためにトピック ID を使うことができます。トピック。それは、トピック名または短いトピック名を使用して、購読できます。サブバックを受け取るメッセージトピックID。 unsubscribeパケットは購読と同じです。パケット構造購読する unsubscribe は以下のとおりです。

コンテンツ

長さ	MsgType (サブスクリプション (0x12) / unsubscribe (0x14)	フラグ	MsgIdの特長	トピックIDまたはトピック名
	1	2	3,4	5,6,5N

サブスクリプションのパケットには、サブスクリプションを購読する場合の可変長があります。使用方法 TopicName それ以外の場合は 7 バイトになります。

センサーの切断

クライアントがゲートウェイから切断できる2つの方法があります。

永久に切断

クライアントは、disconnectパケットをdisconnectに送らなければならない永久に。それは、 MQTT と同じ機能。

睡眠障害

クライアントは、時間の経過とともに、接続解除メッセージを送信します。行き方眠るその時間の間、ゲートウェイは、この中にそのクライアントのメッセージをバッファしますタイムタイム期間。クライアントは、 ping メッセージを送信して、バッファされたメッセージを取得する必要があります。プレゼントバッファからメッセージを公開します。クライアントは ping resp を受け取り、バッファが空です。ザ・オブ・ザ・クライアントは指定された期間またはゲートウェイが考慮される前にpingを送信しなければならない失われたクライアント。

長さ	MsgType(0x18)	期間(任意)
	1	2～3

トピックとメッセージ

MQTT-SNは、WILLのトピックとメッセージを随時更新するための規定を持っています。お問い合わせ MQTT メッセージプロトコル上の高度な機能。

ウィルトップアップ

クライアントは、disconnectパケットをdisconnectに送らなければならない永久に。それは、 MQTT と同じ機能。

睡眠障害

長さ	MsgType(0x1A)	フラグ	トピック
	1	2	3-N の

フラグにはQoSについてそして、メンテナンスお問い合わせ

「Will Topic response」メッセージは、応答として送信されます。お問い合わせコンテンツ

長さ	MsgType (willtopicresp (0x1B) / willmessageresp (0x1D))	リターンコード
	1	2

戻りコードが 0 以外の場合、返済しなければならないウィアトピー。

ウィルムスグPD

長さ	MsgType(0x1C)	ウィルムスグ
	1	2-N

クライアントは、次のメッセージに加えて、次のメッセージを追跡しなければならないお問い合わせ送信する

1。広告パケット

2.SearchGWについて

3.登録

広告のパケット

ネットワーク上のゲートウェイは広告パケットを送信しますよくある質問期間。クライアントは、ネットワーク内のアクティブなゲートウェイのリストを維持する必要がありますお問い合わせ広告された持続期間。

検索GW

クライアントは、放送による検索メッセージに応答する必要がありますは、ログインメッセージ。ゲートウェイアドレスリストからアクティブなゲートウェイアドレスを送信する必要があります。