CN110703617A - 一种基于mqtt的智能家居控制系统 - Google Patents

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陈兆辉
蒋秋明
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Shanghai Siic-Longchuang Smarter Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于MQTT的智能家居控制系统，包括智能家居平台和分别与智能家居平台连接的智能家居网关、远程控制终端，所述智能家居平台包括MQTT服务器，所述智能家居网关与家庭中的照明装置、空调系统、电表通讯连接，所述智能家居网关根据不同场景通过不同的消息发布服务质量等级发送MQTT消息至所述MQTT服务器，并接收来自MQTT服务器的MQTT指令。与现有技术相比，本发明通过MQTT消息实现智能家居平台与智能家居网关和用户控制终端的通讯，MQTT的消息模式为发布－订阅模式，能够一对多，降低了应用程序耦合要求；通过MQTT三种消息发布服务质量等级，对应多种不同应用场景，加强了通讯可靠性。

Description

一种基于MQTT的智能家居控制系统
技术领域
本发明涉及智能家居控制领域，尤其是涉及一种基于MQTT的智能家居控制系统。
背景技术
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议)是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
智能家居从上世纪中期第一次被提出后，智能家居网关开始随之发展。近年来随着信息技术的发展，物联网越来越影响人们的生活方式，智能家居网关迎来新机遇，也面临了新的挑战，目前智能家居网关通讯过程的网络开销较大，在低带宽、不稳定的网络中通信可靠性低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于MQTT的智能家居控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于MQTT的智能家居控制系统，包括智能家居平台和分别与智能家居平台连接的智能家居网关、远程控制终端，所述智能家居平台包括MQTT服务器，所述智能家居网关与家庭中的照明装置、空调系统、电表通讯连接，所述智能家居网关根据不同场景通过不同的消息发布服务质量等级发送MQTT消息至所述MQTT服务器，并接收来自MQTT服务器的MQTT指令。
优选的，所述智能家居网关与家庭中的照明装置通过ZigBee通讯方式连接。
优选的，所述智能家居网关与空调系统通过TCP协议通讯。
优选的，所述智能家居网关与电表通过RS485方式通讯连接。
优选的，所述消息发布服务质量等级包括“至多一次”等级、“至少一次”等级、“只有一次”等级。
优选的，所述智能家居网关将电表的数据通过“至多一次”等级的MQTT消息定期发送至所述MQTT服务器。
优选的，所述智能家居网关收到智能家居平台发送的查询状态的指令时，将设备状态信息通过“至少一次”等级的MQTT消息发送至所述MQTT服务器。
优选的，所述远程控制终端为智能手机、平板电脑或计算机。
与现有技术相比，本发明通过MQTT消息实现智能家居平台与智能家居网关和用户控制终端的通讯，MQTT的消息模式为发布－订阅模式，能够一对多，降低了应用程序耦合要求；通过MQTT三种消息发布服务质量等级，对应多种不同应用场景，加强了通讯可靠性；MQTT消息头部固定长度为2字节，网络开销比较小，网络流量比较少，且MQTT有通知异常中断的机制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本申请提出一种基于MQTT的智能家居控制系统，包括智能家居平台和分别与智能家居平台连接的智能家居网关、远程控制终端。智能家居平台包括MQTT服务器，智能家居网关通过MQTT消息队列与MQTT服务器保持连接，用来上传数据以及接收用户控制命令。远程控制终端为智能手机、平板电脑或计算机。
智能家居网关与家庭中的照明装置、空调系统、电表通讯连接，智能家居网关根据不同场景通过不同的消息发布服务质量等级发送MQTT消息至MQTT服务器，并接收来自MQTT服务器的MQTT指令。智能家居网关是现场设备与智能家居平台的重要传输枢纽，主要用途是协议转换、消息中转。智能家居网关接收下层设备通过各种协议格式的消息，并进行协议转换，并按不同的场景把数据按MQTT三种不同的消息发布服务质量等级上传到智能家居平台解析，同时也能接收用户APP或者平台下发的控制下层设备的MQTT指令，并将其转换成各种协议格式的消息，控制各个设备的状态。
本实施例中，智能家居网关与家庭中的照明装置通过ZigBee通讯方式连接。智能家居网关与空调系统通过TCP协议通讯。智能家居网关与电表通过RS485方式通讯连接。
MQTT消息发布服务质量等级包括：1、“至多一次”等级，依赖于TCP/IP协议，存在消息丢失和消息重复的潜在问题，可以应用在短时间内丢失、重复数据影响不大的场景；2、“至少一次”等级，能够保证消息一定不丢失，但仍然存在消息重复的潜在问题；3、“只有一次”等级，能够保证消息一定只到达一次，应用在对数据要求很严格的场景。
本实施例中，智能家居网关将电表的数据通过“至多一次”等级的MQTT消息定期发送至MQTT服务器，由于是每间隔一段时间就发送，所以短期内丢失或重复数据并没有太大影响。智能家居网关收到智能家居平台发送的查询状态的指令时，会将设备状态信息通过“至少一次”等级的MQTT消息发送至MQTT服务器，保证消息不丢失。

Claims (8)

1.一种基于MQTT的智能家居控制系统，包括智能家居平台和分别与智能家居平台连接的智能家居网关、远程控制终端，其特征在于，所述智能家居平台包括MQTT服务器，所述智能家居网关与家庭中的照明装置、空调系统、电表通讯连接，所述智能家居网关根据不同场景通过不同的消息发布服务质量等级发送MQTT消息至所述MQTT服务器，并接收来自MQTT服务器的MQTT指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居网关与家庭中的照明装置通过ZigBee通讯方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居网关与空调系统通过TCP协议通讯。
4.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居网关与电表通过RS485方式通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述消息发布服务质量等级包括“至多一次”等级、“至少一次”等级、“只有一次”等级。
6.根据权利要求5所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居网关将电表的数据通过“至多一次”等级的MQTT消息定期发送至所述MQTT服务器。
7.根据权利要求5所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能家居网关收到智能家居平台发送的查询状态的指令时，将设备状态信息通过“至少一次”等级的MQTT消息发送至所述MQTT服务器。
8.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的智能家居控制系统，其特征在于，所述远程控制终端为智能手机、平板电脑或计算机。
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