一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法技术

本发明专利技术属于工业物联网技术领域，尤其涉及一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，包括以下步骤：S1、采集设备数据并接入物联网平台；S2、通过物联网平台设置数据转发规则；所述转发规则的内容包括要进行数据转发的设备和数据内容、对应的筛选规则、以及数据转发的接收目标；S3、对设置的数据转发规则进行调试，并在调试完成后转到S4；S4、通过MQTT以及MQTT

【技术实现步骤摘要】
一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法


[0001]本专利技术属于工业物联网
，尤其涉及一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法。

技术介绍

[0002]在工业互联网领域中，设备数据成为制造企业以及配套供应链企业的重要资源，设备数据不仅仅是一种稀缺的资源更是制造产业发展的驱动力，针对制造行业来将，设备的数据俨然成为整个工业产业生态链最基础的东西，当设备数据成为一个分析的来源同时也会产生巨大的生产价值。
[0003]在工业物联网平台技术出现以前，对于工业设备数据的使用方式，大都是将设备数据采集后存储在数据库中，再通过其他的数据传输及整合方式对其进行使用。这样不仅费时费力，并且灵活性很差。工业物理网平台技术出现以后，通过工业物联网平台及MQTT协议，上述问题得到了较好的解决。但是，现有技术中使用工业物联网平台及MQTT协议进行工业设备数据转发时，其数据的传输效率较低且对硬件的支撑要求仍相对较高，对于很多硬件不是很理想且对数据传输效率要求较高的使用场景而言，仍难以满足其使用需求。
[0004]因此，怎样才能降低工业设备数据转发的硬件需求并提升其传输效率，以满足那些硬件不是很理想且对数据传输效率要求较高的场景需求，成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，可以降低工业设备数据转发的硬件需求并提升其传输效率，满足那些硬件不是很理想且对数据传输效率要求较高的场景需求。
>[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，包括以下步骤：S1、采集设备数据并接入物联网平台；S2、通过物联网平台设置数据转发规则；所述转发规则的内容包括要进行数据转发的设备和数据内容、对应的筛选规则、以及数据转发的接收目标；S3、对设置的数据转发规则进行调试，并在调试完成后转到S4；S4、通过MQTT以及MQTT
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EA加密算法将设备数据传输到接收目标；S5、通过接收目标接收设备数据并进行使用。
[0007]优选地，S4中，所述通过MQTT以及MQTT
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EA加密算法将设备数据传输到接收目标包括：指定设备上报相关属性或者事件数据后，根据筛选规则进行匹配，匹配成功后，通过MQTT协议来维持数据发送端与数据接收端之间的长连接；同时使用MQTT
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EA加密算法，在数据发送端与数据接收端随机生成自己的私钥，然后相互通知对方自己的私钥并通过算法组合成最终的会话主密钥，通过 DES 加密、解密来保障数据传输安全数据。
[0008]优选地，S1包括：S101、通过泛在感知技术对设备进行设备数据的采集；S102、将采集到的设备数据进行协议转换，并以相应格式传输到物联网平台进行存储及使用。
[0009]优选地，S2中，设置进行数据转发的设备和数据内容时，通过设备物模型确定要转发的具体属性或事件。
[0010]优选地，S2中，所述筛选规则用于对设备上报的属性或者事件数据进行逻辑运算匹配，若匹配成功则转发数据，匹配失败则不转发数据。
[0011]优选地，S2中，所述接收目标为接收数据的应用、平台或数据库。
[0012]优选地，S3中，对设置的数据转发规则进行调试的过程包括：选择具体的设备以及相关的属性或者事件后，导入相应的数据调试模板，并在模板上修改填入具体数据，对数据转发规则进行调试；调试后，根据结果反馈发现失败原因，并调整相应筛选规则；调试成功后，保存数据转发规则。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本方法使用的MQTT协议，因为其消息体积较小、基于发布/订阅的解耦通信模式、丰富的 QoS 选项以及及遗嘱机制，非常适合硬件资源、带宽受限的工业应用场景。在此基础上，本方法使用了MQTT
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EA加密算法，算法实现简单、传输效率高，且具有不需要额外的硬件支持，不需要证书管理，不需要第三方KGC参与私钥生成，并且开发效率高。通过结合MQTT
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EA加密算法，本方法在保证传输数据安全性的基础上，可以保证数据的传输效率，并且对硬件的需求也会大幅度降低，即使硬件不是很出色，也能够满足高传输效率的使用场景需求。
[0014]通过本专利技术方法，能够实现设备在复杂性的工业现场环境以及不稳定的网络中实时上报数据至物理网平台，并通过高质量、可靠、低带宽占用的数据交换协议以及数据传输算法，提升设备数据传输的稳定性以及安全性，为设备数据快速分析及应用提供便利。
[0015]综上，本专利技术可以降低工业设备数据转发的硬件需求并提升其传输效率，满足那些硬件不是很理想且对数据传输效率要求较高的场景需求。
[0016]2、通过本专利技术方法可以将工业设备数据以高速度、高质量、低能耗的方式传送到接收目标，同时也保证了数据安全性。为如何以尽可能快捷的方式响应现场设备维护方面的需求，迅速检测生产现场运行设备的状态，及时解决生产现场反映的问题提供了技术基础。
[0017]3、使用本方法，在接收到转发的设备数据后，接收目标（如具体的应用端）可以通过可视化的设备数据，为企业生产经营决策提供有价值的参考。
附图说明
[0018]为了使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为实施例中的流程图；图2为实施例中的基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法的具体过程示意图。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施方式进一步详细的说明：实施例：如图1、图2所示，本实施例中公开了一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，包括以下步骤：S1、采集设备数据并接入物联网平台。
[0020]具体实施时，S1包括：S101、通过泛在感知技术对设备进行设备数据的采集；S102、将采集到的设备数据进行协议转换，并以相应格式传输到物联网平台进行存储及使用。
[0021]S2、通过物联网平台设置数据转发规则；所述转发规则的内容包括要进行数据转发的设备和数据内容、对应的筛选规则、以及数据转发的接收目标。
[0022]具体实施时，设置进行数据转发的设备和数据内容时，通过设备物模型确定要转发的具体属性或事件。所述筛选规则用于对设备上报的属性或者事件数据进行逻辑运算匹配，若匹配成功则转发数据，匹配失败则不转发数据。所述接收目标为接收数据的应用、平台或数据库。
[0023]S3、对设置的数据转发规则进行调试，并在调试完成后转到S4。
[0024]具体实施时，对设置的数据转发规则进行调试的过程包括：选择具体的设备以及相关的属性或者事件后，导入相应的数据调试模板，并在模板上修改填入具体数据，对数据转发规则进行调试；调试后，根据结果反馈发现失败原因，并调整相应筛选规则；调试成功后，保存数据转发规则。
[0025]S4、通过MQTT以及MQTT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集设备数据并接入物联网平台；S2、通过物联网平台设置数据转发规则；所述转发规则的内容包括要进行数据转发的设备和数据内容、对应的筛选规则、以及数据转发的接收目标；S3、对设置的数据转发规则进行调试，并在调试完成后转到S4；S4、通过MQTT以及MQTT
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EA加密算法将设备数据传输到接收目标；S5、通过接收目标接收设备数据并进行使用。2.如权利要求1所述的基于MQTT协议的工业设备数据转发及应用方法，其特征在于：S4中，所述通过MQTT以及MQTT
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EA加密算法将设备数据传输到接收目标包括：指定设备上报相关属性或者事件数据后，根据筛选规则进行匹配，匹配成功后，通过MQTT协议来维持数据发送端与数据接收端之间的长连接；同时使用MQTT
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EA加密算法，在数据发送端与数据接收端随机生成自己的私钥，然后相互通知对方自己的私钥并通过算法组合成最终的会话主密钥，通过 DES 加密、解密来保障数据传输安全数据。3.如权利要求1所述的基于MQTT协议的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩书凯，赵哲楠，卢仁谦，胡腾，管竹，
申请(专利权)人：重庆忽米网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：