CN109104709A - 一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法和装置，应用于一环保监测设备，通过根据所述环保监测设备，获得环保监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征画像；根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用户并发获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题。达到了实时掌握AQI空气质量提供了良好的平台，支持“发布者仅需一次发布，海量客户多次重复订阅”的低开销解决方案，支持历史数据查询、可靠传输，提供用户做个性化推荐的技术效果。

Description

一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法和装置

技术领域

本发明涉及空气质量监测技术领域，尤其涉及一种基于NBIoT和MQTT 协议的空气质量发布方法和装置。

背景技术

随着人们更加强调公共信息的知情权，主动发布空气质量信息 AQI是一种负责任的方式，这表明：有关部门监测空气质量，并及时 向公众发布，说明有关部门并没有试图隐藏什么。如果出现特殊情况， 空气质量可能短时间影响健康，实时更新空气质量预报还附带具体提 示建议，人们可以采取针对措施或药物避免长时间接触差的空气。不 同的人、目标群体，需要在不同的时间，以不同的形式获得多样化的 信息，由于几乎所有的信息都来自同样的基础数据针对个人的信息需 要经过用户画像处理才能适应目标用户的需求。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上 述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中无法实现海量用户并发获取，无法针对用户做个性化推荐的 技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法 和装置，解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用户并发获 取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种基于NBIoT和MQTT 协议的空气质量发布方法和装置。

第一方面，本发明提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布 方法，应用于一环保监测设备，所述方法包括：根据所述环保监测设备，获 得环保监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数，和 所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征画 像；根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI 实时报和/或AQI预测报。

优选的，在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前，所述方法 还包括：装配环保监测设备，并配置NBIoT接口单元；启用所述环保监测设 备，满足接入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；所述NBIoT 接口单元接收到所述连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给MQTT消 息代理服务器；所述MQTT消息代理服务器对多类型环保监测设备发送的 MQTT数据包进行并发控制和消息转发；所述MQTT消息代理服务器对并发 接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；所述MQTT 消息代理服务器对解析获得的环保监控数据进行分类存储。

优选的，所述根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，计算 AQI实时报，具体包括:获得所述环保监控数据中SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、 PM10各种污染物的浓度值；对所述各种污染物的浓度值进行均值化处理；根 据AQI技术标准规定、和进行均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所 述各污染物IAQI分指数；根据所述国际计算AQI指数和所述各污染物IAQI 分指数，获得AQI实时报。

优选的，所述根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，计算并发 布个性化AQI实时报和/或AQI预测报，具体包括：根据所述用户体质特征画 像，制定用户主题；针对每个所述用户主题，根据QOS级别保留最后一条保 留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

优选的，所述方法还包括：如果接收到所述客户端发送的订阅所述用户 主题消息，发送所述保留消息。

第二方面，本发明提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布 装置，所述装置包括：

第一获得单元，所述第一获得单元用于根据所述环保监测设备，获得环 保监控数据；

第二获得单元，所述第二获得单元用于获得国际计算AQI指数；

第三获得单元，所述第三获得单元用于根据所述国际计算AQI指数，和 所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；

第四获得单元，所述第四获得单元用于获得用户体质特征画像；

第五获得单元，所述第五获得单元用于根据所述AQI实时报和所述用户 体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

优选的，所述装置还包括：

第一装配单元，所述第一装配单元用于装配环保监测设备，并配置NBIoT 接口单元；

第一发送单元，所述第一发送单元用于启用所述环保监测设备，满足接 入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；

第二发送单元，所述第二发送单元用于所述NBIoT接口单元接收到所述 连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给MQTT消息代理服务器；

第三发送单元，所述第三发送单元用于所述MQTT消息代理服务器对多 类型环保监测设备发送的MQTT数据包进行并发控制和消息转发；

第六获得单元，所述第六获得单元用于所述MQTT消息代理服务器对并 发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；

第一分类单元，所述第一分类单元用于所述MQTT消息代理服务器对解 析获得的环保监控数据进行分类存储。

优选的，所述第三获得单元具体包括:

第七获得单元，所述第七获得单元用于获得所述环保监控数据中SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10各种污染物的浓度值；

第一处理单元，所述第一处理单元用于对所述各种污染物的浓度值进行 均值化处理；

第八获得单元，所述第八获得单元用于根据AQI技术标准规定、和进行 均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所述各污染物IAQI分指数；

第九获得单元，所述第九获得单元用于根据所述国际计算AQI指数和所 述各污染物IAQI分指数，获得AQI实时报。

优选的，所述第五获得单元具体包括：

第一制定单元，所述第一制定单元用于根据所述用户体质特征画像，制 定用户主题；

第一保留单元，所述第一保留单元用于针对每个所述用户主题，根据QOS 级别保留最后一条保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报 和/或AQI预测报。

优选的，所述装置还包括：

第四发送单元，所述第四发送单元用于如果接收到所述客户端发送的订 阅所述用户主题消息，发送所述保留消息。

第三方面，本发明提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布 装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机 程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：根据所述环保监测设备， 获得环保监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数， 和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征 画像；根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI 实时报和/或AQI预测报。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种 技术效果：

1.本申请实施例提供的一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方 法和装置，应用于一环保监测设备，通过根据所述环保监测设备，获得环保 监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数，和所述环 保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征画像；根 据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报 和/或AQI预测报。解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用 户并发获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题。达到了实时掌握AQI 空气质量提供了良好的平台，支持“发布者仅需一次发布，海量客户多次重 复订阅”的低开销方案，支持历史数据查询、可靠传输，提供用户做个性化 推荐的技术效果。

2.本申请实施例通过在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前， 所述方法还包括：装配环保监测设备，并配置NBIoT接口单元；启用所述环 保监测设备，满足接入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；所 述NBIoT接口单元接收到所述连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给 MQTT消息代理服务器；所述MQTT消息代理服务器对多类型环保监测设备 发送的MQTT数据包进行并发控制和消息转发；所述MQTT消息代理服务器 对并发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；所 述MQTT消息代理服务器对解析获得的环保监控数据进行分类存储。进一步 解决了现有技术中通常采用数据库查询，无法实现海量用户并发获取的技术 问题，达到了满足不同类型环保监测设备的快速接入和更改，能够将环保监 测数据整合成MQTT数据包并通过NBIoT网络进行发送，实现海量用户并发 获取的技术效果。

3.本申请实施例通过所述根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像， 计算并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报，具体包括：根据所述用户体 质特征画像，制定用户主题；针对每个所述用户主题，根据QOS级别保留最 后一条保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报和/或AQI 预测报。进一步解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用户 并发获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题，达到了通过用户“体质 特征画像”实现“千人千面”的个性化AQI推送，提供个性化提送服务的技 术效果。

4.本申请实施例通过如果接收到所述客户端发送的订阅所述用户主题消 息，发送所述保留消息。进一步解决了现有技术中用户获取数据不方便，需 要人工获取查询，且数据相对滞后，无法针对用户做个性化推荐的技术问题， 达到了用户可以实时获得AQI数据，方便快捷，数据及时更新，同时获得个 人所需的个性化数据、避免接收多余数据的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它 目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方 法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布装 置的结构示意图；

图3为本发明实施例中另一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布 装置的结构示意图。

附图标记说明：第一获得单元11，第二获得单元12，第三获得单元13， 第四获得单元14，第五获得单元15，总线300，接收器301，处理器302，发 送器303，存储器304，总线接口306。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法 和装置，用于解决现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用户并发 获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题。

本发明提供的技术方案总体思路如下：通过根据所述环保监测设备，获 得环保监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数，和 所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征画 像；根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI 实时报和/或AQI预测报。达到了实时掌握AQI空气质量提供了良好的平台， 支持“发布者仅需一次发布，海量客户多次重复订阅”的低开销方案，支持 历史数据查询、可靠传输，实现海量用户并发获取，提供用户做个性化推荐 的技术效果。

应理解，在本发明实施例当中，NBIoT网络为窄带物联网(Narrow Band Internetof Things简称NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT 构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS 网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个 新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广 域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连 接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全 面的室内蜂窝数据连接覆盖。

应理解，在本发明实施例当中，MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成 为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品 和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器的通信协议。

应理解，在本发明实施例当中，QOS(Quality of Service，服务质量)指 一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是 网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在 正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QOS， 比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。 当网络过载或拥塞时，QOS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网 络的高效运行。在RFC 3644上有对QOS的说明。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理 解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说 明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以 及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存 在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B， 单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一 种“或”的关系。

实施例一

图1为本发明实施例中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方 法的流程示意图。如图1所示，一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发 布方法，应用于一环保监测设备，所述方法包括：

步骤110：根据所述环保监测设备，获得环保监控数据；

具体而言，根据所述环保监测设备，所述环保监测设备为支持NBIoT网 络的多类型环保监测设备，举例而言，有烟气类环保监测设备、烟尘类环保 监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设 备等，通过这些环保监测设备获得相应的环保监控数据。

步骤120：获得国际计算AQI指数；

具体而言，依据国标实时计算参与空气质量评价的主要污染物pm2.5、 pm10、SO2、NO2、O3、CO等AQI指数。从信息表中读取国际规定的SO2、 NO2、CO、O3、PM2.5、PM10的小时数据，并计算均值。应理解，AQI为 空气质量指数(Air Quality Index，简称AQI)是定量描述空气质量状况的无 量纲指数，针对单项污染物的还规定了空气质量分指数(IndividualAir Quality Index，简称IAQI)。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物(pm2.5)、 可吸入颗粒物(pm10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、 一氧化碳(CO)等六项。

步骤130：根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，获得AQI 实时报和/或AQI预测报；

进一步的，所述根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，计 算AQI实时报，具体包括:获得所述环保监控数据中SO2、NO2、CO、O3、 PM2.5、PM10各种污染物的浓度值；对所述各种污染物的浓度值进行均值化 处理；根据AQI技术标准规定，所述AQI技术标准规定为《中华人民共和国 国家环境保护标准HJ 633—20——环境空气质量指数(AQI)技术规定》、和 进行均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所述各污染物IAQI分指数；根据所述国际计算AQI指数和所述各污染物IAQI分指数，获得AQI实时报。

具体而言，根据从所述环保监测设备中获得的环保监控数据中SO2、NO2、 CO、O3、PM2.5、PM10各种污染物的浓度值；然后对所述各种污染物的浓 度值进行均值化处理；整个AQI计算方法是以MQTT协议为基础，以自定义 的MQTT消息解析和处理作为支撑，以《中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 633—20——环境空气质量指数(AQI)技术规定》国标为AQI计算依据， 在根据进行均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所述各污染物IAQI分 指数；最后依据国标计算AQI指数和所述各污染物IAQI分指数，获得AQI 实时报。AQI实时计算与发布软件初始化的时候，在每个整点时间推AQI实 时报。

步骤140：获得用户体质特征画像；

具体而言，根据用户的资料信息获取相应用户的体质特征画像，主要为 所述用户的身体状态、是否对生活环境中的空气有特别要求、对空气中哪种 污染物质敏感、对空气质量中哪项指标更加关注等等个人信息。

步骤150：根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布 个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

进一步的，所述根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，计算并 发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报，具体包括：根据所述用户体质特征 画像，制定用户主题；针对每个所述用户主题，根据QOS级别保留最后一条 保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

具体而言，为了实现AQI实时计算、低开销发布、可靠传输问题问题， 系统采用了主保留消息是一条将保留标志(retained flag)置为true、Qos＝1、 可选择保持会话方式的普通MQTT消息。MQTT broker会针对主题依照QoS 级别保留最后一条保留消息，当订阅者订阅主题时会立即收到保留消息， broker仅为每个主题保留一条保留消息。对于客户端而言，订阅者也可以识别 出收到的消息是否为保留消息，因为broker在发送保留消息时保留标志 (retained flag)仍为true。客户端可以决定如何处理此条消息。保留消息可以 帮助新的订阅者在订阅主题后立即获取当前AQI状态，而无须等待发布者发 送下一条更新，否则订阅者在发布者发送间隔期将对当前状态一无所知。达 到了通过用户“体质特征画像”实现“千人千面”的个性化AQI推送，提供 个性化提送服务的技术效果。

进一步的，在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前，所述方 法还包括：装配环保监测设备，并配置NBIoT接口单元；启用所述环保监测 设备，满足接入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；所述NBIoT 接口单元接收到所述连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给MQTT消 息代理服务器；所述MQTT消息代理服务器对多类型环保监测设备发送的 MQTT数据包进行并发控制和消息转发；所述MQTT消息代理服务器对并发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；所述MQTT 消息代理服务器对解析获得的环保监控数据进行分类存储。

具体而言，在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前还包括了 以下步骤：首先，装配环保监测设备，所述环保监测设备为支持NBIoT网络 的多类型环保监测设备，举例而言，有烟气类环保监测设备、烟尘类环保监 测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备 等，并为其配置NBIoT接口单元；接着，启用所述环保监测设备，满足接入 要求后向NBIoT接口单元发送连续AQI污染物监测数据；然后，所述NBIoT 接口单元接收到连续监测数据后，通过所述NBIoT网络和所述MQTT协议将 监测数据发送给MQTT消息代理，所述MQTT自定义协议解析软件用以对多 类型环保监测设备发送的MQTT数据包按自定义协议进行解析，其采用可扩 展的构建方式，支持不同协议解析模块的快速插拔，从而满足不同类型环保 监测设备的快速接入和更改；再然后，所述MQTT消息代理服务器通过多并 发所述MQTT数据包接收控制对多类型环保监测设备发送的所述MQTT数据 包进行并发控制和消息转发；再然后，所述MQTT消息代理服务器通过MQTT 自定义协议解析软件对并发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应 的监测数据；最后，所述MQTT消息代理服务器通过MQTT数据存储单元对 解析获得的各类环保监控数据使用相应的存储方法进行分类存储。对应的 MQTT服务器包含多并发MQTT数据包接收控制、MQTT自定义协议解析软 件和MQTT数据存储单元。其中多并发MQTT数据包接收控制用以控制对多 类型环保监测设备发送的MQTT数据包。其采用基于主题的发布、订阅机制， 通过多实例的并发控制实现多类型设备接入的平衡，支持面向单点、集群或 桥接组网的可靠消息路由，支持设备状态管理接口，能通过插件与现有认证 或存储系统进行快速集成。达到了MQTT数据存储单元用以对多类型环保监 测设备发送的MQTT数据处理后进行存储，该存储单元采用多实例关系型数 据库和非结构化缓存机制相结合的方式，满足所存储的MQTT数据的读写访问要求的技术效果。

进一步的，所述方法还包括：如果接收到所述客户端发送的订阅所述用 户主题消息，发送所述保留消息。

具体而言，当接收到用户从所述客户端发送的订阅消息时，将其所订阅 的主题内容进行发送，具体为发送其所述保留信息，即所述用户所订阅的个 性化AQI实时报和/或AQI预测报。现有技术中用户获取数据不方便，需要人 工获取查询，且数据相对滞后，无法针对用户做个性化推荐的技术问题，达 到了用户可以实时获得AQI数据，方便快捷，数据及时更新，同时获得个人 所需的个性化数据、避免接收多余数据的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法 同样的发明构思，本发明还提供一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发 布装置，应用于一具有定位系统的电子设备，如图2所示，所述装置包括：

第一获得单元11，所述第一获得单元11用于根据所述环保监测设备，获 得环保监控数据；

第二获得单元12，所述第二获得单元12用于获得国际计算AQI指数；

第三获得单元13，所述第三获得单元13用于根据所述国际计算AQI指 数，和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；

第四获得单元14，所述第四获得单元14用于获得用户体质特征画像；

第五获得单元15，所述第五获得单元15用于根据所述AQI实时报和所 述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

进一步的，所述装置还包括：

第一装配单元，所述第一装配单元用于装配环保监测设备，并配置NBIoT 接口单元；

第一发送单元，所述第一发送单元用于启用所述环保监测设备，满足接 入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；

第二发送单元，所述第二发送单元用于所述NBIoT接口单元接收到所述 连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给MQTT消息代理服务器；

第三发送单元，所述第三发送单元用于所述MQTT消息代理服务器对多 类型环保监测设备发送的MQTT数据包进行并发控制和消息转发；

第六获得单元，所述第六获得单元用于所述MQTT消息代理服务器对并 发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；

第一分类单元，所述第一分类单元用于所述MQTT消息代理服务器对解 析获得的环保监控数据进行分类存储。

进一步的，所述第三获得单元具体包括:

第七获得单元，所述第七获得单元用于获得所述环保监控数据中SO2、 NO2、CO、O3、PM2.5、PM10各种污染物的浓度值；

第一处理单元，所述第一处理单元用于对所述各种污染物的浓度值进行 均值化处理；

第八获得单元，所述第八获得单元用于根据AQI技术标准规定、和进行 均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所述各污染物IAQI分指数；

第九获得单元，所述第九获得单元用于根据所述国际计算AQI指数和所 述各污染物IAQI分指数，获得AQI实时报。

进一步的，所述第五获得单元具体包括：

第一制定单元，所述第一制定单元用于根据所述用户体质特征画像，制 定用户主题；

第一保留单元，所述第一保留单元用于针对每个所述用户主题，根据QOS 级别保留最后一条保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报 和/或AQI预测报。

进一步的，所述装置还包括：第四发送单元，所述第四发送单元用于如 果接收到所述客户端发送的订阅所述用户主题消息，发送所述保留消息。

前述图1实施例一中的一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方 法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种基于NBIoT和 MQTT协议的空气质量发布装置，通过前述对一种基于NBIoT和MQTT协议 的空气质量发布方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例 中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布装置的实施方法，所以为了 说明书的简洁，在此不再详述。

实施例三

基于与前述实施例中一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法 同样的发明构思，本发明还提供一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发 布装置，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种 网络权限的认证方法的任一方法的步骤。

其中，在图3中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任 意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个 处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以 将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起， 这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口 306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送 器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装 置通信的单元。

处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于 存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种 技术效果：

1.本申请实施例提供的一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方 法和装置，应用于一环保监测设备，通过根据所述环保监测设备，获得环保 监控数据；获得国际计算AQI指数；根据所述国际计算AQI指数，和所述环 保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；获得用户体质特征画像；根 据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报 和/或AQI预测报。解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用 户并发获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题。达到了实时掌握AQI 空气质量提供了良好的平台，支持“发布者仅需一次发布，海量客户多次重 复订阅”的低开销方案，支持历史数据查询、可靠传输，提供用户做个性化 推荐的技术效果。

2.本申请实施例通过在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前， 所述方法还包括：装配环保监测设备，并配置NBIoT接口单元；启用所述环 保监测设备，满足接入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；所 述NBIoT接口单元接收到所述连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给 MQTT消息代理服务器；所述MQTT消息代理服务器对多类型环保监测设备 发送的MQTT数据包进行并发控制和消息转发；所述MQTT消息代理服务器 对并发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；所 述MQTT消息代理服务器对解析获得的环保监控数据进行分类存储。进一步 解决了现有技术中通常采用数据库查询，无法实现海量用户并发获取的技术 问题，达到了满足不同类型环保监测设备的快速接入和更改，能够将环保监 测数据整合成MQTT数据包并通过NBIoT网络进行发送，实现海量用户并发 获取的技术效果。

3.本申请实施例通过所述根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像， 计算并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报，具体包括：根据所述用户体 质特征画像，制定用户主题；针对每个所述用户主题，根据QOS级别保留最 后一条保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报和/或AQI 预测报。进一步解决了现有技术中用户获取数据不方便，无法实现海量用户 并发获取，无法针对用户做个性化推荐的技术问题，达到了通过用户“体质 特征画像”实现“千人千面”的个性化AQI推送，提供个性化提送服务的技 术效果。

4.本申请实施例通过如果接收到所述客户端发送的订阅所述用户主题消 息，发送所述保留消息。进一步解决了现有技术中用户获取数据不方便，需 要人工获取查询，且数据相对滞后，无法针对用户做个性化推荐的技术问题， 达到了用户可以实时获得AQI数据，方便快捷，数据及时更新，同时获得个 人所需的个性化数据、避免接收多余数据的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或 计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产 品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图 和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程 和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通 过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流 程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器 中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或 多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的 处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图 一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步 骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布方法，应用于一环保监测设备，其特征在于，所述方法包括：

根据所述环保监测设备，获得环保监控数据；

获得国际计算AQI指数；

根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；

获得用户体质特征画像；

根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述环保监测设备，获得环保监控数据之前，所述方法还包括：

装配环保监测设备，并配置NBIoT接口单元；

启用所述环保监测设备，满足接入要求后向所述NBIoT接口单元发送连续监测数据；

所述NBIoT接口单元接收到所述连续监测数据后，将所述连续监测数据发送给MQTT消息代理服务器；

所述MQTT消息代理服务器对多类型环保监测设备发送的MQTT数据包进行并发控制和消息转发；

所述MQTT消息代理服务器对并发接入的MQTT数据包进行自定义解析，获得相应的环保监控数据；

所述MQTT消息代理服务器对解析获得的环保监控数据进行分类存储。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，计算AQI实时报，具体包括:

获得所述环保监控数据中SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10各种污染物的浓度值；

对所述各种污染物的浓度值进行均值化处理；

根据AQI技术标准规定和进行均值化处理后的各种污染物的浓度值，获得所述各污染物IAQI分指数；

根据所述国际计算AQI指数和所述各污染物IAQI分指数，获得AQI实时报。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，计算并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报，具体包括：

根据所述用户体质特征画像，制定用户主题；

针对每个所述用户主题，根据QOS级别保留最后一条保留信息，其中，所述保留信息中包含个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果接收到所述客户端发送的订阅所述用户主题消息，发送所述保留消息。

6.一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获得单元，所述第一获得单元用于根据所述环保监测设备，获得环保监控数据；

第二获得单元，所述第二获得单元用于获得国际计算AQI指数；

第三获得单元，所述第三获得单元用于根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；

第四获得单元，所述第四获得单元用于获得用户体质特征画像；

第五获得单元，所述第五获得单元用于根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。

7.一种基于NBIoT和MQTT协议的空气质量发布装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

根据所述环保监测设备，获得环保监控数据；

获得国际计算AQI指数；

根据所述国际计算AQI指数，和所述环保监控数据，获得AQI实时报和/或AQI预测报；

获得用户体质特征画像；

根据所述AQI实时报和所述用户体质特征画像，获得并发布个性化AQI实时报和/或AQI预测报。