CN114095546B - 一种基于mqtt协议的报文监视方法及装置 - Google Patents

一种基于mqtt协议的报文监视方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于MQTT协议的报文监视方法和装置，该方法根据MQTT消息中断标识位并判断是否有效来进行全局监视状态标识设置；获取来自外接设备的报文消息；并根据当前全局监视状态标识是否为启动监视状态来根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题。本发明提供的技术方案，采用MQTT方式进行APP与报文监视工具之间的通讯，可以实现远程监视APP与外接装置的通讯报文，且MQTT协议为物联网广泛使用的规范，只需将物联终端侧的相关函数封装成库，亦可适用于其他使用MQTT协议的设备，极大的提高该工具的通用性，提升开发速度。

Description

一种基于MQTT协议的报文监视方法及装置
技术领域
本发明涉及电力系统物联网技术领域，尤其涉及一种基于MQTT协议的报文监视方法及装置。
背景技术
随着物联网技术在电力领域的广泛应用，针对万物互联的新需求，面向配电网领域的物联终端顺势而生。在物联终端中，存在多个应用(Applicantion，以下简称“APP”)需要与外接设备通过多种方式(如串口、网口等)进行报文交互，进而实现四遥及相关功能。
物联终端中的各个APP与外接设备进行交互时，如需要监视串口报文，需要在物理层面上并接串口线监视发送的消息；当需要监视以太网的通讯时，需要通过集线器将外接设备、物联终端、监视设备接入进同一网络，通过抓包工具才能获取到其交互的相关报文。而上述采用物理连接读取串口、网口报文消息的方法不方便调试且可能存在误码进而造成结果产生错误的影响。
发明内容
基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种基于MQTT协议的报文监视方法和装置，解决了现有技术中采用物理连接存在的技术问题，只需将物联终端侧的相关函数封装成库，亦可适用于其他使用MQTT协议的设备，极大的提高该工具的通用性，提升开发速度。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于MQTT协议的报文监视方法，所述方法用于配电网物联终端的应用中，包括：
获取MQTT消息中断标识位并判断是否有效，若所述消息中断标识位有效，则接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；若所述消息中断标识位无效，则进行下一步骤；
获取来自外接设备的报文消息；
若当前全局监视状态标识为启动监视状态，则根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题；
若应用当前时间与记录的时间标志的差值大于预设时间差值，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态。
进一步的，所述接收MQTT总线的报文消息并根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
判断当前接收的MQTT总线的报文消息是否为预定的MQTT主题；
若是，则根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置。
进一步的，所述根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为启动监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为启动监视状态；
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态；
若所述报文消息为心跳命令，则更新应用记录的时间标志。
进一步的，还包括：
若当前全局监视状态标识不为启动监视状态，则该方法结束。
进一步的，还包括：
若应用当前时间与记录的时间标志的差值小于等于预设时间差值，则该方法结束。
根据本发明的第二个方面，提供了一种基于MQTT协议的报文监视装置，所述装置用于配电网物联终端的应用中，包括全局监视状态标识设置模块、报文消息获取模块、报文消息发送模块、以及停止监视设置模块；其中，
所述全局监视状态标识设置模块，用于当MQTT消息中断识位有效时，接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；
所述报文消息获取模块，用于获取来自外接设备的报文消息；
所述报文消息发送模块，用于当前全局监视状态标识为启动监视状态时，根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题；
所述停止监视设置模块，用于应用当前时间与记录的时间标志的差值大于预设时间差值时，将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态。
进一步的，所述全局监视状态标识设置模块接收MQTT总线的报文消息并根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若当前接收的MQTT总线的报文消息为预定的MQTT主题时，根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置。
进一步的，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为启动监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为启动监视状态。
进一步的，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态。
进一步的，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为心跳命令，则更新应用记录的时间标志。
综上所述，本发明提供了一种基于MQTT协议的报文监视方法和装置，该方法根据MQTT消息中断标识位并判断是否有效来根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；当所述消息中断标识位无效时，获取来自外接设备的报文消息；并根据当前全局监视状态标识是否为启动监视状态来根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题。本发明提供的技术方案，采用MQTT方式进行APP与报文监视工具之间的通讯，可以实现远程监视APP与外接装置的通讯报文，且MQTT协议为物联网广泛使用的规范，只需将物联终端侧的相关函数封装成库，亦可适用于其他使用MQTT协议的设备，极大的提高该工具的通用性，提升开发速度。
附图说明
图1是本发明物联终端中APP与外接设备以及物联终端外部的报文监视工具进行信息交互的示意图；
图2是本发明基于MQTT协议的报文监视方法的流程图；
图3是接收MQTT总线的报文消息并根据该报文消息进行全局监视状态标识设置的流程图；
图4是报文展示界面的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
下面对结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。根据本发明的一个实施例，提供了一种基于MQTT协议的报文监视方法，所述方法用于配电网物联终端的应用中。物联终端中APP与外接设备以及物联终端外部的报文监视工具进行信息交互的示意图如图1所示，图1中，物联终端的多个APP通过串口、网口或者无线通信接口等通信接口与外接设备进行信息交互，并发送报文至MQTT消息总线；同时，各APP还从MQTT消息总线上获取MQTT消息报文，以根据从报文监视工具发出的信息对全局监视状态标识进行设置。
本发明实施例所提供的报文监视方法的流程图如图2所示，包括如下步骤：
S1、获取MQTT消息中断标识位并判断是否有效，若所述消息中断标识位有效，则接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；若所述消息中断标识位无效，则进行下一步骤。
S2、获取来自外接设备的报文消息。
S3、若当前全局监视状态标识为启动监视状态，则根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题。
S4、若应用当前时间与记录的时间标志的差值大于预设时间差值，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态，该预设时间差值例如为1分钟。
其中，在步骤S3和步骤S4中，若当前全局监视状态标识不为启动监视状态，或者，若应用当前时间与记录的时间标志的差值小于等于预设时间差值，则该方法结束。在下一个执行周期中，将循环至步骤S1中重新开始执行该方法。
在该报文监视方法的第一部分中，物联终端中运行的APP，在与外接设备进行报文收发时调用MQTT消息发送函数，将收发报文传送至MQTT的一个特定主题。该部分的主要思路为，当程序运行到报文收发环节时，检查当前全局状态，如果当前全局状态为启动监视，则将收发的报文消息发送给报文监视工具检测的主题，否则不发送任何信息，函数直接返回；判断APP当前时间与记录的时间标志是否相差一分钟，若相差一分钟，说明断开连接，将启动监视的全局状态设为停止监视。
其中，所述步骤S1中，接收MQTT总线的报文消息并根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括如下步骤，图3中示出了接收MQTT总线的报文消息并根据该报文消息进行全局监视状态标识设置的流程图：
判断当前接收的MQTT总线的报文消息是否为预定的MQTT主题。该判断步骤可以基于以下原则：MQTT总线的报文消息通常包括topic和payload两部分内容，判断所接收到的topic和预设的topic是否一致，若一致，则可以确定当前接收的MQTT总线的报文消息是否为预定的MQTT主题。
若是，则根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；具体包括：
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态；
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态；
若所述报文消息为心跳命令，则更新应用记录的时间标志；若否，则该方法结束。报文监视工具会定时向MQTT总线发送心跳命令，当各APP接收到心跳消息，就会将记录的时间改为接收的时间，即为更新应用记录的时间标志；更新的时间是不确定的，其更新的时间与心跳命令到达的时间相关。
在另一部分中，在APP的MQTT回调函数中调用状态设置函数，以设置全局监视状态标识。该部分的主要思路为：当APP接收到来自报文监视工具的启动监视状况的消息时，将APP中的启动监视的全局状态设为启动监视状态，如果接收到的消息为停止监视状态，则将APP的启动监视的全局状态设为停止监视状态，若是接收到的消息为心跳命令，则更新APP记录的时间标志。
根据本发明的第二个实施例提供了一种基于MQTT协议的报文监视装置，所述装置用于配电网物联终端的应用中，包括全局监视状态标识设置模块、报文消息获取模块、报文消息发送模块、以及停止监视设置模块。
所述全局监视状态标识设置模块，用于当MQTT消息中断识位有效时，接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置。
所述报文消息获取模块，用于获取来自外接设备的报文消息。
所述报文消息发送模块，用于当前全局监视状态标识为启动监视状态时，根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题。
本发明第二个实施例中提供的装置中各模块实现对应功能的具体步骤与本发明第一个实施例中所提供的方法对应相同，在此不再赘述。
在报文展示界面中，该报文展示界面如图4所示，报文监视工具通过MQTT消息发送注册关系查询命令向数据库获取物联终端当前注册的APP，并生成对应的界面用于展示对应APP的报文。在APP列表中，选中指定APP，发送启动监视的命令，即可发送启动监视的命令至APP订阅的主题。当接收到APP返回的装置参数时，报文监视工具启动心跳发送功能，建立起正常的通讯关系，此时便可以在展示界面上展示APP与外接装置交互的报文。
综上所述，本发明涉及一种基于MQTT协议的报文监视方法和装置，该方法根据MQTT消息中断标识位并判断是否有效来根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；当所述消息中断标识位无效时，获取来自外接设备的报文消息；并根据当前全局监视状态标识是否为启动监视状态来根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题。本发明提供的技术方案，采用MQTT方式进行APP与报文监视工具之间的通讯，可以实现远程监视APP与外接装置的通讯报文，且MQTT协议为物联网广泛使用的规范，只需将物联终端侧的相关函数封装成库，亦可适用于其他使用MQTT协议的设备，极大的提高该工具的通用性，提升开发速度。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种基于MQTT协议的报文监视方法，所述方法用于配电网物联终端的应用中，其特征在于，包括：
获取MQTT消息中断标识位并判断是否有效，若所述消息中断标识位有效，则接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：判断当前接收的MQTT总线的报文消息是否为预定的MQTT主题；若是，则根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；若所述消息中断标识位无效，则进行下一步骤；
获取来自外接设备的报文消息；
若当前全局监视状态标识为启动监视状态，则根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题；
若应用当前时间与记录的时间标志的差值大于预设时间差值，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为启动监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为启动监视状态；
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态；
若所述报文消息为心跳命令，则更新应用记录的时间标志。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若当前全局监视状态标识不为启动监视状态，则该方法结束。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若应用当前时间与记录的时间标志的差值小于等于预设时间差值，则该方法结束。
5.一种基于MQTT协议的报文监视装置，所述装置用于配电网物联终端的应用中，其特征在于，包括全局监视状态标识设置模块、报文消息获取模块、报文消息发送模块、以及停止监视设置模块；其中，
所述全局监视状态标识设置模块，用于当MQTT消息中断识位有效时，接收MQTT总线的报文消息并根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：若当前接收的MQTT总线的报文消息为预定的MQTT主题时，根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置；
所述报文消息获取模块，用于获取来自外接设备的报文消息；
所述报文消息发送模块，用于当前全局监视状态标识为启动监视状态时，根据所述报文消息的内容将所述报文消息发送至MQTT总线的预定主题；
所述停止监视设置模块，用于应用当前时间与记录的时间标志的差值大于预设时间差值时，将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态，
若当前接收的MQTT总线的报文消息为预定的MQTT主题时，根据所述报文消息进行全局监视状态标识设置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为启动监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为启动监视状态。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为停止监视状态的消息，则将所述全局监视状态标识设置为停止监视状态。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全局监视状态标识设置模块根据该报文消息进行全局监视状态标识设置，包括：
若所述报文消息为心跳命令，则更新应用记录的时间标志。
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