CN105577736B - 一种电力线载波通讯终端控制装置、系统及方法 - Google Patents

一种电力线载波通讯终端控制装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种电力线载波通讯终端控制装置、系统及方法。一种PLC终端控制装置、系统及方法。控制系统包括PLC终端系统、控制装置和MQTT发布器，控制装置与终端系统建立PLC连接、与发布器建立以太连接；该装置用于接收PLC终端系统发送的订阅请求，订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制PLC终端系统的主题；根据订阅请求在映射表中建立主题与PLC终端系统标识的对应关系，根据对应关系将订阅响应消息发送给PLC终端系统，订阅响应消息包括主题；接收MQTT发布器发布的控制消息，控制消息包括控制字和主题，控制字用于控制对主题的操作；根据对应关系，将控制消息发送给PLC终端系统。本发明构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将MQTT消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。

Description

一种电力线载波通讯终端控制装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种电力线载波通讯终端控制装置、系统及方法。
背景技术
随着物联网技术逐渐兴起，物联网在智能家居、智能楼宇、智能抄表中的应用越来越多。物联网的底层接入网络有电力线载波通讯(英文：Power Line Carrier，简称：PLC)、紫蜂协议(英文：Zigbee)、基于IEEE 802.11b标准的无线局域网协议(英文：Wireless-Fidelity，简称：Wi-Fi)、以太等，其中PLC由于其特有的优点，得到广泛青睐。PLC可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，而电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的，因此，PLC可以轻松地渗透到每个家庭，为物联网的发展创造极大的空间。
现有的物联网不像传统数据通信网络那样各个层次比较分明，并且每个层次都有统一的协议。在实现物联网时，各个厂家定义的层次和每层的协议不太一样，而且很多都是自己的私有协议，不利于多种厂家的设备互通。有一些大型厂商的物联网产品各层协议设计的很复杂，优点是功能比较强大，缺点是过于复杂，不适合中小型系统或通信质量较差的场景下的物联网系统开发。如图1所示的现有的终端控制系统架构图中，整个系统被分为四至五层：最顶端的是应用及管理平台，负责总体的控制以及管理；往下一层是采集器，和管理平台通过传输控制协议(英文：Transmission Control Protocol，简称：TCP)/因特网协议(英文：Internet Protocol，简称：IP)通信，负责数据存储、采集、计算；其中，TCP/IP协议又称为网络通信协议；再往下一层是物联网关，和采集器通过TCP/IP协议通信，负责发现终端，管理终端入网；最底层就是终端，所述终端和网关通过以太网协议或Wi-Fi通信。所以现有技术中，控制命令从应用下发到终端要经过四个层次。该控制系统功能很全，也便于扩展，但是所需的硬件较多，软硬件开发难度较大，并且负荷过重，不利于中小型系统的控制和调度。
一些小厂商和大厂商的做法就是两个极端，多数直接控制物联网终端，即将业务承载在协议中，不够灵活，不利于功能扩展，也不利于多种终端的适配。
综上所述，需要一种灵活的、能够适应通信条件差的环境的终端控制技术。
发明内容
本发明提供了一种电力线载波通讯PLC终端控制装置、系统及方法，以构建一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
第一方面，本发明提供了一种电力线载波通讯PLC终端控制装置，应用于PLC终端控制系统，所述PLC终端控制系统包括所述装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述装置与所述MQTT发布器建立以太连接；
所述装置用于接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制所述PLC终端系统的主题；根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系，根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，所述订阅响应消息包括所述主题；接收所述MQTT发布器发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和所述主题，所述控制字用于控制对所述主题的操作；根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统。
在第一种可能的实现方式中，所述装置还用于在接收到所述PLC终端系统发送的订阅请求前，接收所述PLC终端系统发送的注册请求，所述注册请求携带所述PLC终端系统标识；根据所述注册请求在所述映射表中记录所述PLC终端系统标识；向所述PLC终端系统发送所述注册响应消息；
其中，当建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系时，所述装置具体用于：根据所述订阅请求中的所述PLC终端系统标识查找所述映射表，得到包括所述PLC终端系统标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述PLC终端系统包括PLC终端、与所述PLC终端连接的PLC前端PFE，所述装置包括MQTT代理、与所述MQTT代理连接的PLC数据集中器PDC，所述PLC终端系统标识为PFE标识；
所述PDC用于接收所述PFE发送的所述订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中；根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中；删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给所述MQTT代理；
所述MQTT代理用于接收所述封装后的MQTT订阅消息。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述MQTT代理还用于将所述订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题；
所述PDC还用于接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
结合第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述PDC还用于接收所述MQTT代理转发的所述控制消息，所述控制消息是所述MQTT发布器发送给所述MQTT代理的以太封装的消息；解除所述控制消息的以太封装；根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
第二方面，本发明提供了一种电力线载波通讯终端控制系统，包括第一方面或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式所述的PLC终端控制装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述PLC终端控制装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述装置与所述MQTT发布器建立以太连接。
第三方面，本发明提供了一种电力线载波通讯PLC终端控制方法，应用于PLC终端控制系统，所述PLC终端控制系统包括PLC终端控制装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述PLC终端控制装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述PLC终端控制装置与所述MQTT发布器建立以太连接；
所述PLC终端控制装置执行所述方法，包括：
接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制所述PLC终端系统的主题；
根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系；
根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，所述订阅响应消息包括所述主题；
接收所述MQTT发布器发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和所述主题，所述控制字用于控制对所述主题的操作；
根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统。
在第一种可能的实现方式中，所述在接收到所述PLC终端系统发送的订阅请求前，所述方法还包括：
接收所述PLC终端系统发送的注册请求，所述注册请求携带所述PLC终端系统标识；
根据所述注册请求在所述映射表中记录所述PLC终端系统标识；
向所述PLC终端系统发送所述注册响应消息；
其中，当建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系时，所述装置具体用于：根据所述订阅请求中的所述PLC终端系统标识查找所述映射表，得到包括所述PLC终端系统标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述PLC终端系统包括PLC终端、与所述PLC终端连接的PLC前端PFE，所述装置包括MQTT代理、与所述MQTT代理连接的PLC数据集中器PDC，所述PLC终端系统标识为PFE标识；
所述接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，包括：
所述PDC接收所述PFE发送的所述订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中；
所述PDC删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给所述MQTT代理；
所述MQTT代理接收所述封装后的MQTT订阅消息；
所述根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系，包括：
根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，包括：
所述MQTT代理将所述订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题；
所述PDC接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；
所述PDC为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
结合第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述接收所述MQTT发布器发布的控制消息，包括：
所述MQTT代理接收所述MQTT发布器发布的控制消息，并将以太封装的所述控制消息转发给所述PDC；
所述PDC接收所述MQTT代理转发的所述控制消息；
所述根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统，包括：
所述PDC解除所述控制消息的以太封装；
所述PDC根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
可见，根据本发明提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制系统、装置及方法，构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将消息队列遥测传输消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的终端控制系统架构图；
图2为本发明实施例提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制系统的架构图；
图3为对图2所示的电力线载波通讯终端控制系统进一步细化的架构图；
图4a为消息队列遥测传输MQTT发布器通过以太连接发送给MQTT代理的以太封装的控制消息结构示意图；
图4b为PLC数据集中器通过PLC连接发送给PLC前端的添加了PLC帧头的控制消息结构；
图5为本发明实施例提供的一种电力线载波通讯终端控制方法的流程示意图；
图6为对图5所示的电力线载波通讯终端控制方法的进一步细化的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明应用于物联网领域，例如应用于智能家居、智能楼宇、智能抄表等，对智能系统中的终端进行控制。本发明实施例构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将MQTT消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种电力线载波通讯终端控制系统的架构图，该系统1000包括：PLC终端系统13、PLC终端控制装置12和MQTT发布器11，PLC终端系统13与PLC终端控制装置12建立PLC连接，PLC终端控制装置12与MQTT发布器11建立以太连接。其中，所述以太连接可以是TCP/IP连接或者UDP/IP连接。
本发明实施例借助轻量级的开销小的MQTT框架，减少物联网系统的开发复杂度，缩短开发周期，节约带宽。MQTT具有以下优点：支持发布/订阅模型，提供一对多的消息分发；与应用程序解耦，简化应用程序的开发；消息传输对载荷内容不感知；非常小的通信开销；提供三种不同消息传递等级，让消息能按需达到目的地，适应不稳定工作的网络传输需求；总之，MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议。MQTT需要一个底层网络，以太连接提供了保序可靠的连接，这对于简单、代码空间小、低成本的设备过于复杂。本发明实施例PLC终端控制装置12与MQTT发布器11建立以太连接，适用于不可靠网络的环境中(比如带宽不足的网络环境中)的PLC终端系统的控制。
应用程序可以控制MQTT发布器11，所述应用程序的载体可以是手持终端上的应用(比如Android手机上的app)，也可以是服务器上的管理系统，MQTT发布器11将控制消息发布给PLC终端控制装置12。PLC终端控制装置12可以是接入路由器(英文：access router，简称：AR)，可以是任意操作系统(英文:operating system,简称：OS)的嵌入式设备等。PLC终端系统13可以是任何需要接入物联网的智能设备。
应用程序控制PLC终端系统13主要分为两个部分：订阅和发布，由PLC终端控制装置12作为PLC终端系统13和MQTT发布器11的中间的桥梁，处理PLC终端系统13的订阅请求和将MQTT发布器11发布的控制消息转发给PLC终端系统13，实现对PLC终端系统13的控制。具体地，PLC终端控制装置12接收PLC终端系统13通过PLC连接发送的订阅请求，这里，可以将PLC终端系统13看作MQTT体制中的订阅器(subscriber)，将PLC终端控制装置12看作MQTT体制中的代理(broker)，在具体的实施例中，该PLC终端控制装置12可以是MQTT服务网关。该订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制PLC终端系统的主题(topic)。由于PLC终端控制装置12可以接收任一个PLC终端系统的订阅请求，应用程序需要对多个PLC终端系统进行不同的控制，或对一部分PLC终端系统进行一个主题的控制，对另一部分PLC终端系统进行另一个主题的控制，因此，在订阅请求中携带PLC终端系统标识，该标识与PLC终端系统一一对应，该主题表示接收应用程序哪一种控制，当然，该主题可以与一个或多个PLC终端系统的标识对应，表示这一组PLC终端系统订阅的主题相同。PLC终端控制装置12接收到订阅请求后，根据订阅请求在映射表中建立主题与PLC终端系统标识的对应关系，然后根据该对应关系对订阅请求进行响应，即根据主题与PLC终端系统标识的对应关系，将订阅响应消息发送给PLC终端系统13，该订阅响应消息包括主题，PLC终端系统13接收该订阅响应消息。以上完成了PLC终端系统13向PLC终端控制装置12的订阅，PLC终端系统13通知了PLC终端控制装置12所要订阅的主题。订阅成功，等待MQTT发布器11发布控制消息。
PLC终端控制装置12还用于接收MQTT发布器11发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和主题，控制字用于控制对主题的操作。
PLC终端控制装置12还用于根据主题与PLC终端系统标识的对应关系，将控制消息发送给PLC终端系统13。
MQTT发布器11通过以太连接发送以太封装的控制消息给PLC终端控制装置12，该以太封装的控制消息包括控制字和主题，PLC终端控制装置12解封装该控制消息，根据主题与PLC终端系统标识之间的对应关系，将该解封装的控制消息进行PLC封装，并将进行PLC封装的控制消息发送给PLC终端系统标识对应的PLC终端系统13，PLC终端系统13接收PLC终端控制装置发送的控制消息，进行解封装，根据该控制消息执行相应的操作。值得说明的是，由于可能有多个PLC终端系统订阅了该主题的控制消息，因此，PLC终端控制装置12可根据主题与PLC终端系统标识的一对多的对应关系，将该控制消息分别发送给多个PLC终端系统13。
本发明实施例借助了MQTT的订阅/发布机制，将其运用在PLC场景下，底层接入终端部分由于采用了PLC信道，所以要将MQTT报文承载在PLC之上，使得应用程序可以和底层PLC硬件解耦，构建一个通用的中间件平台，使得PLC控制更加智能、简便、灵活。
可见，根据本发明实施例提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制装置，构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将消息队列遥测传输消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
请参阅图3，为对图2所示的电力线载波通讯终端控制系统进一步细化的架构图，在该控制系统1000中，PLC终端系统13包括PLC终端131、与PLC终端131连接的PLC前端(PLCFront-End，PFE)132，PLC终端控制装置12包括MQTT代理121、与MQTT代理121连接的PLC数据集中器(PLC Data Concentrator，PDC)122，在这里，PLC终端系统标识为PFE标识，在本实施例中，PLC终端控制装置12可以为MQTT服务网关。在图3中，示例了三个PLC终端，每个PLC终端通过其各自的PFE连接PDC。
具体地，在本发明实施例中，PLC终端控制装置12分为下面两部分：
a)MQTT代理(MQTT broker)：MQTT的服务者。上行：接收来自PDC的MQTT报文。下行：接收来自MQTT publisher的MQTT报文，发送给PDC。
b)PDC：PLC数据集中器。上行：负责接收PLC通道发来的报文，去掉PLC帧头，提取出payload(MQTT报文)，然后发送给MQTT代理。下行：负责接收MQTT代理发送的MQTT报文，加上PLC帧头，让MQTT承载在PLC之上，通过PLC信道发给对端PFE模块。这个PDC是一个硬件扣卡，能够解析PLC信号的扣卡，和网关主控CPU可以通过串口相连，也可以是以太连接。
PLC终端系统13，这部分是底层接入层部分，这个终端系统分为两部分，一部分是图3中所示“终端”部分，一般可以是第三方公司的开关、电表、摄像头、传感器等设备；另一部分是PFE)：PLC前端，也是MQTT体制中的subscriber。上行：PFE负责接收来自串口通道的终端上报数据，然后将数据作为MQTT的payload。再将MQTT报文添加PLC帧头，将MQTT报文发给PLC信道对端的PDC模块。PFE的扣卡可以通过串口连接在终端(开关、摄像头等)上。
具体地，下面通过对PLC终端控制装置的各个模块的功能介绍来描述如何控制PLC终端：
第一部分：在PFE与PDC没有任何的信息交互之前，PFE需要先向PDC注册：
PDC用于接收PFE发送的注册请求，所述注册请求携带PFE标识。
所述PDC用于根据所述注册请求，在映射表中记录所述PFE标识。
所述PDC还用于向所述PFE发送注册响应消息。
PFE会携带自身的标识PfeID，向PDC发起注册请求，PDC收到PFE的注册帧之后，提取PfeID，在映射表中记录PFE标识，再给PFE发送一个回应报文，建链完成，注册过程就完成了。
第二部分：注册之后，PFE可以向PLC终端控制装置发送订阅请求：
所述PDC还用于接收所述PFE发送的所述订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中。
所述PDC还用于根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
所述PDC还用于删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给所述MQTT代理。
所述MQTT代理还用于接收所述封装后的MQTT订阅消息。
所述MQTT代理还用于将所述订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题。
所述PDC还用于接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
注册完成之后，PFE作为subscriber向PLC终端控制装置发起订阅请求，该订阅请求包括PLC帧头和MQTT订阅消息，在这里，MQTT订阅消息即msgtype为CONNECT的MQTT消息，MQTT订阅消息中携带控制PLC终端的topic(比如“开灯”)，如图3所示，终端1的topic为“开灯”，终端2和终端3的topic为“关灯”。然后PFE将MQTT订阅消息添加PLC帧头，将PfeID携带在PLC帧头中，作为MQTT订阅请求，将MQTT订阅请求发送给PDC。PDC收到之后，根据PLC帧头中的PfeID找到表项，删除订阅请求的PLC帧头，得到MQTT订阅消息，提取MQTT订阅消息中的topic，将topic存入该表项中。然后将MQTT订阅消息进行以太封装，例如进行TCP/IP封装，即送入TCP/IP协议栈，目的地址为localhost:1883，发送给MQTT代理。Localhost指的是IP为本机，1883是MQTT协议约定的端口号。
MQTT代理收到之后，给PFE回应目的为localhost:1883的以太封装的订阅响应消息，该以太封装的订阅响应消息包含主题，在这里，订阅响应消息即msgtype为CONNACK的MQTT消息，这个localhost:1883的作用到了PDC将会被取代，因为IP和端口号是在TCP/IP中用来寻址的，到了PDC，将以太封装的订阅响应消息解封装，提取出MQTT响应消息，再提取出MQTT响应消息中的topic，查找映射表，得到PfeID，然后将添加了PLC帧头的MQTT响应消息通过PLC信道发送给对端的PFE，该PLC帧头中包含PfeID。所以在这里，PDC终结了以太承载，换成PLC来承载MQTT应用，依靠PfeID和topic的映射关系来寻址。
PFE收到对端PDC发送来的MQTT响应消息，删除PLC帧头，提取MQTT响应消息，订阅成功。
第三部分：订阅成功后，等待MQTT发布器发布控制消息：
所述PDC还用于接收所述MQTT代理转发的所述控制消息，所述控制消息是所述MQTT发布器发送给所述MQTT代理的以太封装的消息；
所述PDC还用于根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
MQTT发布器，即MQTT体制中的publisher，约定一套控制字CtrlWord，例如：0x01：打开PLC开关；0x02：关闭PLC开关(本例的举例只是举了最简单的场景，CtrlWord可以扩展成更多中情况，可以有更多的控制功能)。应用程序调用publisher进程，将CtrlWord作为有效载荷(payload)封装在以太封装的控制消息中，该以太封装的控制消息中还包含topic。Publisher和broker之间是完整的以太链路，所以MQTT发布器基于以太连接将以太封装的控制消息发送给MQTT代理。MQTT发布器通过以太连接发送给MQTT代理的以太封装的控制消息结构如图4a所示。由于MQTT的sub/pub机制，publisher只需要知道broker的IP和端口号即可，无需关心subscriber。MQTT代理收到以太封装的控制消息之后，给PFE回应目的为localhost的报文，进入PDC模块。PDC模块将以太封装的控制消息解封装，得到解封装的控制消息，再进一步提取出控制消息中的topic，查找映射表，得到对应的PfeID。然后添加PLC帧头，将PfeID包含在PLC帧头中，将添加了PLC帧头的控制消息发送给PFE。PDC通过PLC连接发送给PFE的添加了PLC帧头的控制消息结构如图4b所示。PFE收到之后，解封装添加了PLC帧头的控制消息，提取控制消息中的CtrlWord，通过串口将控制指令发送给开关，控制开关亮灭。本例列举的是最简单的控制，如果控制功能需求增多，可以将控制指令定义为JSON消息格式添加到消息体中。
在图4a中，每个字段的含义如下：
Eth PHY表示：以太物理层帧头；Eth MAC表示：以太数据链路层帧头；IP字段包括：IP帧头；TCP字段包含：TCP帧头；MQTT Msg type表示MQTT消息的类型；topic表示主题；CtrlWord表示控制字。
在图4b中，每个字段的含义如下：
PLC PHY表示：PLC物理层帧头；PLC MAC(PfelD)表示：PLC链路层帧头，包含PfeID；MQTT Msg type表示MQTT消息的类型；topic表示主题；CtrlWord表示控制字。
从图4a和图4b两者的报文结构便可看出，本发明实施例设计的PLC终端控制装置通过PLC连接发送给PLC终端系统的报文明显要比传统的MQTT承载在TCP/IP之上更轻量级，更简易，同时又有很强的扩展性，优点颇多。
可见，根据本发明实施例提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制系统，构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将消息队列遥测传输消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
请参阅图5，为本发明实施例提供的一种电力线载波通讯终端控制方法的流程示意图，应用于PLC终端控制系统，所述PLC终端控制系统包括图2所示的PLC终端系统13、PLC终端控制装置12和MQTT发布器11，所述PLC终端系统与所述PLC终端控制装置建立PLC连接，所述PLC终端控制装置与所述MQTT发布器建立以太连接。其中，所述以太连接可以是TCP/IP连接或者UDP/IP连接。
本发明实施例借助轻量级的开销小的MQTT框架，减少物联网系统的开发复杂度，缩短开发周期，节约带宽。MQTT具有以下优点：支持发布/订阅模型，提供一对多的消息分发；与应用程序解耦，简化应用程序的开发；消息传输对载荷内容不感知；非常小的通信开销；提供三种不同消息传递等级，让消息能按需达到目的地，适应不稳定工作的网络传输需求；总之，MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议。MQTT需要一个底层网络，以太连接提供了保序可靠的连接，这对于简单的、代码空间小、低成本的设备过于复杂。本发明实施例PLC终端控制装置12与MQTT发布器11建立以太连接，适用于不可靠网络的环境中(比如带宽不足的网络环境中)的PLC终端系统的控制。
应用程序可以控制MQTT发布器11，载体可以是手持终端(比如Android手机上的app)，也可以是服务器上的管理系统，MQTT发布器11将控制消息发布给PLC终端控制装置12。PLC终端控制装置12可以是接入路由器(AR)，可以是任意操作系统(OS)的嵌入式设备。PLC终端系统13可以是任何需要接入物联网的智能设备。
具体地，下面通过以下方法步骤描述应用程序是如何控制PLC终端系统的：
步骤S101，接收PLC终端系统发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制所述PLC终端系统的主题。
步骤S102，根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系。
步骤S103，根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，所述订阅响应消息包括所述主题。
应用程序控制PLC终端系统13主要分为两个部分：订阅和发布，由PLC终端控制装置12作为PLC终端系统13和MQTT发布器11的中间的桥梁，处理PLC终端系统13的订阅请求和将MQTT发布器11发布的控制消息转发给PLC终端系统13，实现对PLC终端系统13的控制。具体地，PLC终端控制装置12接收PLC终端系统13通过PLC连接发送的订阅请求，这里，可以将PLC终端系统13看作MQTT体制中的订阅器(subscriber)，将PLC终端控制装置12看作MQTT体制中的代理(broker)，在具体的实施例中，该PLC终端控制装置12可以是MQTT服务网关。该订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制PLC终端系统的主题(topic)。由于PLC终端控制装置12可以接收任一个PLC终端系统的订阅请求，应用程序需要对多个PLC终端系统进行不同的控制，或对一部分PLC终端系统进行一个主题的控制，对另一部分PLC终端系统进行另一个主题的控制，因此，在订阅请求中携带PLC终端系统标识，该标识与PLC终端系统一一对应，该主题表示接收应用程序哪一种控制，当然，该主题可以与一个或多个PLC终端系统的标识对应，表示这一组PLC终端系统订阅的主题相同。PLC终端控制装置12接收到订阅请求后，根据订阅请求在映射表中建立主题与PLC终端系统标识的对应关系，然后根据该对应关系对订阅请求进行响应，即根据主题与PLC终端系统标识的对应关系，将订阅响应消息发送给PLC终端系统13，该订阅响应消息包括主题，PLC终端系统13接收该订阅响应消息。以上完成了PLC终端系统13向PLC终端控制装置12的订阅，PLC终端系统13通知了PLC终端控制装置12所要订阅的主题。订阅成功，等待MQTT发布器11发布控制消息。
步骤S104，接收所述MQTT发布器发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和所述主题，所述控制字用于控制对所述主题的操作。
步骤S105，根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统。
MQTT发布器11通过以太连接发送以太封装的控制消息给PLC终端控制装置12，该以太封装的控制消息包括控制字和主题，PLC终端控制装置12解封装该控制消息，根据主题与PLC终端系统标识之间的对应关系，将该解封装的控制消息进行PLC封装，并将进行PLC封装的控制消息发送给PLC终端系统标识对应的PLC终端系统13，PLC终端系统13接收PLC终端控制装置发送的控制消息，进行解封装，根据该控制消息执行相应的操作。值得说明的是，由于可能有多个PLC终端系统订阅了该主题的控制消息，因此，PLC终端控制装置12可根据主题与PLC终端系统标识的一对多的对应关系，将该控制消息分别发送给多个PLC终端系统13。
本发明实施例借助了MQTT的订阅/发布机制，将其运用在PLC场景下，底层接入终端部分由于采用了PLC信道，所以要将MQTT报文承载在PLC之上，使得应用程序可以和底层PLC硬件解耦，构建一个通用的中间件平台，使得PLC控制更加智能、简便、灵活。
可见，根据本发明实施例提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制方法，构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将消息队列遥测传输消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
请参阅图6，为对图5所示的电力线载波通讯终端控制方法的进一步细化的流程示意图，在图3所示的控制系统1000中，PLC终端系统13包括PLC终端131、与PLC终端131连接的PLC前端(PLC Front-End，PFE)132，PLC终端控制装置12包括MQTT代理121、与MQTT代理121连接的PLC数据集中器(PLC Data Concentrator，PDC)122，在这里，PLC终端系统标识为PFE标识，在本实施例中，PLC终端控制装置12可以为MQTT服务网关。在图3中，示例了三个PLC终端，每个PLC终端通过其各自的PFE连接PDC。
具体地，在本发明实施例中，PLC终端控制装置12又分为下面两部分：
c)MQTT代理(MQTT broker)：MQTT的服务者。上行：接收来自PDC的MQTT报文。下行：接收来自MQTT publisher的MQTT报文，发送给PDC。
d)PDC：PLC数据集中器。上行：负责接收PLC通道发来的报文，去掉PLC帧头，提取出payload(MQTT报文)，然后发送给MQTT代理。下行：负责接收MQTT代理发送的MQTT报文，加上PLC帧头，让MQTT承载在PLC之上，通过PLC信道发给对端PFE模块。这个PDC是一个硬件扣卡，能够解析PLC信号的扣卡，和网关主控CPU可以通过串口相连，也可以是以太连接。
PLC终端系统13，这部分是底层接入层部分，这个终端系统分为两部分，一部分是图3中所示“终端”部分，一般可以是第三方公司的开关、电表、摄像头、传感器等设备；另一部分是PFE：PLC前端，也是MQTT体制中的subscriber。上行：PFE负责接收来自串口通道的终端上报数据，然后将数据作为MQTT的payload。再将MQTT报文添加PLC帧头，将MQTT报文发给PLC信道对端的PDC模块。PFE的扣卡可以通过串口连接在终端(开关、摄像头等)上。
下面具体地描述如何控制PLC终端系统：
第一部分：在PFE与PDC没有任何的信息交互之前，PFE需要先向PDC注册：
步骤S201，PDC接收PFE发送的注册请求，所述注册请求携带PFE标识。
步骤S202，所述PDC根据所述注册请求，在映射表中记录所述PFE标识。
步骤S203，所述PDC向所述PFE发送注册响应消息。
PFE会携带自身的标识PfeID，向PDC发起注册请求，PDC收到PFE的注册帧之后，提取PfeID，在映射表中记录PFE标识，再给PFE发送一个回应报文，建链完成，注册过程就完成了。
第二部分：注册之后，PFE可以向PLC终端控制装置发送订阅请求：
步骤S204，所述PDC接收所述PFE发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中。
步骤S205，所述PDC根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
步骤S206，所述PDC删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给MQTT代理。
步骤S207，所述MQTT代理接收所述封装后的MQTT订阅消息。
步骤S208，所述MQTT代理将订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题。
步骤S209，所述PDC接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
注册完成之后，PFE作为subscriber向
PLC终端控制装置发起订阅请求，该订阅请求包括PLC帧头和MQTT订阅消息，在这里，MQTT订阅消息即msgtype为CONNECT的MQTT消息，MQTT订阅消息中携带控制PLC终端的topic(比如“开灯”)，如图3所示，终端1的topic为“开灯”，终端2和终端3的topic为“关灯”。然后PFE将MQTT订阅消息添加PLC帧头，将PfeID携带在PLC帧头中，作为MQTT订阅请求，将MQTT订阅请求发送给PDC。PDC收到之后，根据PLC帧头中的PfeID找到表项，删除订阅请求的PLC帧头，得到MQTT订阅消息，提取MQTT订阅消息中的topic，将topic存入该表项中。然后将MQTT订阅消息进行以太封装，例如进行TCP/IP封装，即送入TCP/IP协议栈，目的地址为localhost:1883，发送给MQTT代理。Localhost指的是IP为本机，1883是MQTT协议约定的端口号。
MQTT代理收到之后，给PFE回应目的为localhost:1883的以太封装的订阅响应消息，该以太封装的订阅响应消息包含主题，在这里，订阅响应消息即msgtype为CONNACK的MQTT消息，这个localhost:1883的作用到了PDC将会被取代，因为IP和端口号是在TCP/IP中用来寻址的，到了PDC，将以太封装的订阅响应消息解封装，提取出MQTT响应消息，再提取出MQTT响应消息中的topic，查找映射表，得到PfeID，然后将添加了PLC帧头的MQTT响应消息通过PLC信道发送给对端的PFE，该PLC帧头中包含PfeID。所以在这里，PDC终结了以太承载，换成PLC来承载MQTT应用，依靠PfeID和topic的映射关系来寻址。
PFE收到对端PDC发送来的MQTT响应消息，删除PLC帧头，提取MQTT响应消息，订阅成功。
第三部分：订阅成功后，等待MQTT发布器发布控制消息：
步骤S210，所述PDC接收所述MQTT代理转发的所述控制消息，所述控制消息是所述MQTT发布器发送给所述MQTT代理的以太封装的消息。
步骤S211，所述PDC根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
MQTT发布器，即MQTT体制中的publisher，约定一套控制字CtrlWord，例如：0x01：打开PLC开关；0x02：关闭PLC开关(本例的举例只是举了最简单的场景，CtrlWord可以扩展成更多中情况，可以有更多的控制功能)。应用程序调用publisher进程，将CtrlWord作为有效载荷(payload)封装在以太封装的控制消息中，该以太封装的控制消息中还包含topic。Publisher和broker之间是完整的以太链路，所以MQTT发布器基于以太连接将以太封装的控制消息发送给MQTT代理。MQTT发布器通过以太连接发送给MQTT代理的以太封装的控制消息结构如图4a所示。由于MQTT的sub/pub机制，publisher只需要知道broker的IP和端口号即可，无需关心subscriber。MQTT代理收到以太封装的控制消息之后，给PFE回应目的为localhost的报文，进入PDC模块。PDC模块将以太封装的控制消息解封装，得到解封装的控制消息，再进一步提取出控制消息中的topic，查找映射表，得到对应的PfeID。然后添加PLC帧头，将PfeID包含在PLC帧头中，将添加了PLC帧头的控制消息发送给PFE。PDC通过PLC连接发送给PFE的添加了PLC帧头的控制消息结构如图4b所示。PFE收到之后，解封装添加了PLC帧头的控制消息，提取控制消息中的CtrlWord，通过串口将控制指令发送给开关，控制开关亮灭。本例列举的是最简单的控制，如果控制功能需求增多，可以将控制指令定义为JSON消息格式添加到消息体中。
从图4a和图4b两者的报文结构便可看出，本发明实施例设计的PLC终端控制装置通过PLC连接发送给PLC终端系统的报文明显要比传统的MQTT承载在TCP/IP之上更轻量级，更简易，同时又有很强的扩展性，优点颇多。可见，根据本发明实施例提供的一种电力线载波通讯PLC终端控制系统，构建了一个简易、智能、灵活的物联网中间件平台，将消息队列遥测传输消息承载在PLC上，能够适应通信条件差或不适合铺设网线的场景。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的，盘(Disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电力线载波通讯PLC终端控制装置，应用于PLC终端控制系统，其特征在于，所述PLC终端控制系统包括所述装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述装置与所述MQTT发布器建立以太连接；
所述装置用于接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制所述PLC终端系统的主题；根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系，根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，所述订阅响应消息包括所述主题；接收所述MQTT发布器发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和所述主题，所述控制字用于控制对所述主题的操作；根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述装置还用于在接收到所述PLC终端系统发送的订阅请求前，接收所述PLC终端系统发送的注册请求，所述注册请求携带所述PLC终端系统标识；根据所述注册请求在所述映射表中记录所述PLC终端系统标识；向所述PLC终端系统发送注册响应消息；
其中，当建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系时，所述装置具体用于：根据所述订阅请求中的所述PLC终端系统标识查找所述映射表，得到包括所述PLC终端系统标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PLC终端系统包括PLC终端、与所述PLC终端连接的PLC前端PFE，所述装置包括MQTT代理、与所述MQTT代理连接的PLC数据集中器PDC，所述PLC终端系统标识为PFE标识；
所述PDC用于接收所述PFE发送的所述订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中；根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中；删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给所述MQTT代理；
所述MQTT代理用于接收所述封装后的MQTT订阅消息。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：
所述MQTT代理还用于将所述订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题；
所述PDC还用于接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于：
所述PDC还用于接收所述MQTT代理转发的所述控制消息，所述控制消息是所述MQTT发布器发送给所述MQTT代理的以太封装的消息；解除所述控制消息的以太封装；根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
6.一种电力线载波通讯PLC终端控制系统，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的PLC终端控制装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述PLC终端控制装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述装置与所述MQTT发布器建立以太连接。
7.一种电力线载波通讯PLC终端控制方法，应用于PLC终端控制系统，其特征在于，所述PLC终端控制系统包括PLC终端控制装置、PLC终端系统和消息队列遥测传输MQTT发布器，所述PLC终端控制装置与所述PLC终端系统建立PLC连接，所述PLC终端控制装置与所述MQTT发布器建立以太连接；
所述PLC终端控制装置执行所述方法，包括：
接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，所述订阅请求包括PLC终端系统标识以及控制所述PLC终端系统的主题；
根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系；
根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，所述订阅响应消息包括所述主题；
接收所述MQTT发布器发布的控制消息，所述控制消息包括控制字和所述主题，所述控制字用于控制对所述主题的操作；
根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在接收到所述PLC终端系统发送的订阅请求前，还包括：
接收所述PLC终端系统发送的注册请求，所述注册请求携带所述PLC终端系统标识；
根据所述注册请求在所述映射表中记录所述PLC终端系统标识；
向所述PLC终端系统发送注册响应消息；
其中，当建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系时，所述装置具体用于：根据所述订阅请求中的所述PLC终端系统标识查找所述映射表，得到包括所述PLC终端系统标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PLC终端系统包括PLC终端、与所述PLC终端连接的PLC前端PFE，所述装置包括MQTT代理、与所述MQTT代理连接的PLC数据集中器PDC，所述PLC终端系统标识为PFE标识；
所述接收所述PLC终端系统发送的订阅请求，包括：
所述PDC接收所述PFE发送的所述订阅请求，所述订阅请求包括PLC帧头以及MQTT订阅消息，所述PFE标识携带在所述PLC帧头中，所述主题携带在所述MQTT订阅消息中；
所述PDC删除所述订阅请求的PLC帧头，得到所述MQTT订阅消息，对所述MQTT订阅消息进行以太封装，将所述封装后的MQTT订阅消息发送给所述MQTT代理；
所述MQTT代理接收所述封装后的MQTT订阅消息；
所述根据所述订阅请求在映射表中建立所述主题与所述PLC终端系统标识的对应关系，包括：
根据所述PFE标识查找所述映射表，得到包括所述PFE标识的表项，将所述主题记录在所述表项中。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述对应关系将订阅响应消息发送给所述PLC终端系统，包括：
所述MQTT代理将所述订阅响应消息发送给所述PDC，所述订阅响应消息为以太封装的MQTT响应消息，所述MQTT响应消息中包括所述主题；
所述PDC接收所述订阅响应消息，对所述订阅响应消息解封装得到所述MQTT响应消息，根据所述主题查找所述映射表，得到所述PFE标识；
所述PDC为所述MQTT响应消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的MQTT响应消息发送给所述PFE。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述接收所述MQTT发布器发布的控制消息，包括：
所述MQTT代理接收所述MQTT发布器发布的控制消息，并将以太封装的所述控制消息转发给所述PDC；
所述PDC接收所述MQTT代理转发的所述控制消息；
所述根据所述对应关系，将所述控制消息发送给所述PLC终端系统，包括：
所述PDC解除所述控制消息的以太封装；
所述PDC根据所述映射表中所述主题与所述PFE标识的对应关系，为所述控制消息添加包括所述PFE标识的PLC帧头，将添加了所述PLC帧头的所述控制消息发送给所述PFE。
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