Porovnávané verzie

Stará verzia 1

changes.mady.by.user D2000 Dev Team

Uložené

porovnané s

Nová verzia 2

changes.mady.by.user D2000 Doc Team

Uložené

Kľúč

  • Tento riadok sa pridal
  • Riadok je odstránený.
  • Formátovanie sa zmenilo.

Podporované typy a verzie zariadení 
Konfigurácia komunikačnej linky
Parametre protokolu linky
Konfigurácia komunikačnej stanice
Konfigurácia meraných bodov
Literatúra
Revízie dokumentu

Kotva
typy_verzie
typy_verzie
Podporované typy a verzie zariadení

...

Protokol je implementáciou štandardu MQTT 3.1.1 (október 2014). MQTT protokol je klient/server protokol typu subscribe/publish. Je jednoduchý, má malú réžiu a je ľahko implementovateľný. Používa sa na komunikáciu M2M (Machine to Machine) a v kontexte IoT (Internet of Things).
D2000 KOM implementuje klientskú časť protokolu. Protokol je implementovaný na TCP/IP linke.
Pre prenos LoRaWAN dát v rámci MQTT protokolu viď popis protokolu LoRaWan.

Každá PUBLISH správa obsahuje tému (Topic), samotné dáta (Payload) a úroveň potvrdzovania (QoS). PUBLISH správy môže odosielať klient aj server. Klient na začiatku komunikácie použije správu SUBSCRIBE na oznámenie, o aké témy (parameter protokolu Topic Filter) má záujem.

Kotva
qos
qos
Protokol definuje tieto úrovne potvrdzovania PUBLISH správ - QoS (Quality of Service):

  • QoS_0 - správa PUBLISH nie je potvrdzovaná, môže dôjsť ku strate
  • QoS_1 - správa PUBLISH je druhou stranou potvrdzovaná PUBACK, môže dôjsť ku duplicite
  • QoS_2 - správa PUBLISH je druhou stranou potvrdzovaná PUBREC, tá je spätne potvrdzovaná správou PUBREL a tá finálne správou PUBCOMP

...

Úroveň potvrdzovania správ posielaných procesom D2000 KOM definuje parameter protokolu Publish QoS. D2000 KOM proces považuje zápis výstupného meraného bodu za úspešne ukončený v závislosti od QoS:

  • QoS_0 - po úspešnom odoslaní dát cez TCP spojenie
  • QoS_1 - po prijatí PUBACK
  • QoS_2 - po prijatí PUBCOMP


Komunikácia MQTT sa začína správou CONNECT, ktorú pošle klient (D2000 KOM). Správa obsahuje prihlasovacie meno (User Name), heslo (Password) a ďalšie parametre, z ktorých sa dá nastaviť Clean Session Flag a Client ID (parameter Will Flag sa nevyužíva, podobne ako Will QoS a WillRetain, parameter Keep Alive je nastavený na 0). Server odpovedá správou CONNACK s návratovým kódom, ktorý obsahuje informáciu o úspešnosti pripojenia.
Následne klient pošle správu SUBSCRIBE s filtrom tém (parameter Topic Filter), o ktoré má záujem a požadovanou maximálnou úrovňou potvrdzovanie (parameter Subscribe QoS).
Server odpovedá návratovým kódom, ktorý obsahuje informáciu o úspešnosti a maximálny QoS, ktorý bol pre požadované témy pridelený.
Nasleduje bežná komunikácia, počas ktorej klient aj server posielajú PUBLISH správy (klient s ľubovolnou témou, server s témami zodpovedajúcimi filtru tém prijatej SUBSCRIBE správy) a podľa hodnoty parametra QoS prijatých správ PUBLISH ich potvrdzujú.
Pokiaľ server nepošle žiadnu správu dlhšie ako Ping Interval sekúnd, klient pošle PING request správu, na ktorú server musí odpovedať PING response správou (do času špecifikovaného parametrom Reply Timeout).
Pokiaľ dôjde k zmene parametrov na linke, spojenie je zavreté a znovu vytvorené.

Komunikácia bola otestovaná voči MQTT serveru www.TheThings.network.

Kotva
komunikacna_linka
komunikacna_linka
Konfigurácia komunikačnej linky

...

  • Kategória komunikačnej linky: TCP/IP-TCP.
  • Host: IP adresa MQTT servera (prípadne redundantné adresy oddelené čiarkou alebo bodkočiarkou).
  • Port: číslo portu je štandardne 1883 alebo 8883 pre kryptovanú SSL/TLS variantu.
  • Číslo linky: nepoužité, nastavte hodnotu 0.

Pozn: Štandardný port pre MQTT protokol je 1883 resp. 8883 pre SSL/TLS verziu. D2000 KOM neobsahuje implementáciu SSL/TLS varianty protokolu, ale je možné ju nakonfigurovať s použitím utility stunnel http://www.stunnel.org pracujúcej v klientskom móde (client = yes). Stunnel bežiaci na rovnakom počítači ako D2000 KOM by mal počúvať na lokálnom porte 1883 a po pripojení sa D2000 KOM procesu na tento port by mal komunikáciu zakryptovať pomocou SLL/TLS a poslať na cieľový MQTT server (typicky na port 8883).

Kotva
linka_parametre
linka_parametre
Parametre protokolu linky

...

Dialóg konfigurácia linky - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu linky:

Tab. č. 1

ParameterPopisJednotka / rozmerNáhradná hodnota
Kotva
fd
fd
Full Debug		Zapnutie podrobných výpisov o posielaní a prijímaní hodnôt.YES/NONO
Kotva
un
un
User Name		Užívateľské meno použité v správe CONNECT na pripojenie sa k MQTT serveru.-
Kotva
pw
pw
Password		Heslo použité v správe CONNECT na pripojenie sa k MQTT serveru.-
Kotva
tc
tc
Topic Filter		Meno jednej témy alebo filter pre viacero tém posielaný v rámci SUBSCRIBE správy. Filtrom špecifikuje MQTT klient témy, v rámci ktorých chce prijímať správy.
Pozn: témy sú zoradené hierarchicky, ako oddeľovač slúži lomítko (/), ako maska jednej úrovne slúži plus (+), ako maska pre viacero úrovní znak hash (#).
Príklady filtra: a/b , level1/+ , # , +/+/+/up		-#
Kotva
sq
sq
Subscribe QoS		Požadovaná maximálna úroveň potvrdzovania (QoS) posielaná v rámci SUBSCRIBE správy.
MQTT server môže následne posielať PUBLISH správy s takouto alebo nižšou úrovňou potvrdzovania (ale nie vyššou). PUBLISH správy posielané MQTT serverom budú potvrdzované procesom D2000 KOM podľa úrovne potvrdzovania v nich špecifikovanej. Čím vyššia je úroveň potvrdzovania, tým viac správ je medzi klientom a serverom vymenených (1 pri QoS_0, 2 pri QoS_1 a 4 pri QoS_2).		QoS_0
QoS_1
QoS_2		QoS_1
Kotva
ci
ci
Client ID		Unikátny identifikátor klienta (Client Identifier) posielaný v rámci CONNECT správy.
Pozn: je možné zadať aj prázdny reťazec - v tom prípade server môže klientovi prideliť unikátne meno (pokiaľ takúto funkcionalitu podporuje) alebo vráti chybu. Pokiaľ nie je zadaný Client ID, bude ale ignorované nastavenia parametra Clean Session Flag (keďže server pridelí zakaždým unikátne meno).
Testovaný MQTT server (thethings.network) vrátil chybu, pokiaľ bolo Client ID prázdne a Clean Session Flag=NO.		-
Kotva
cs
cs
Clean Session Flag		Parameter Clean Session Flag správy CONNECT. Hodnota No znamená, že server použije aktuálny stav session (spojenia) - napr. po rozpade a znovuobnovení TCP spojenia. Znamená to, že sú zaslané všetky nepotvrdené PUBLISH správy s QoS_1 a QoS_2 (a voliteľne aj QoS_0 v závislosti na implementácii).
Hodnota Yes znamená, že sa session vytvorí nanovo a žiadne nepotvrdené PUBLISH správy nie sú opakované.		YES/NONO
Kotva
pq
pq
Publish QoS		Úroveň potvrdzovania (QoS) použitá pri posielaní PUBLISH správ procesom D2000 KOM.
Poslanie PUBLISH správy je dôsledok zápisu do výstupného meraného bodu s adresou OUT_DATA. Čím vyššia je úroveň potvrdzovania, tým viac správ medzi klientom a serverom poslaných (1 pri QoS_0, 2 pri QoS_1 a 4 pri QoS_2).		QoS_0
QoS_1
QoS_2		QoS_0
Kotva
pi
pi
Ping Interval		Pokiaľ MQTT server neposlal za špecifikovaný časový interval žiadnu správu, D2000 KOM proces pošle výzvu PING request a očakáva odpoveď PING response (do času Reply Timeout).
Hodnota 0 posielanie PING request správ vypína. Parameter umožňuje detekovať rozpadnutie TCP spojenia.		sec60
Kotva
rt
rt
Reply Timeout		Pokiaľ do požadovaného času MQTT server neodpovie na správy SUBSCRIBE, UNSUBSCRIBE a PING request, prípadne sa nepodarí načítať ľubovolnú správu (a je načítaná iba jej časť), D2000 KOM proces vyhlási chybu, zavrie spojenie a znovu ho otvorí. Hodnota 0 vypína časový limit.
Parameter umožňuje reagovať na problematické chovanie MQTT servera.		sec20
Kotva
wt
wt
Wait Timeout		Timeout čakanie pri jednom čítaní z TCP spojenia. D2000 KOM opakuje čítanie spontánnych dát Max. Wait Retry krát a pokiaľ nenačíta žiadne dáta, je vyhlásený timeout a čítanie je ukončené (a môže nasledovať ďalšie čítanie alebo prípadne zápis). Zmenšením parametrov Wait Timeout a Max. Wait Retry je možné dosiahnuť rýchlejšiu odozvu D2000 KOM procesu na zápis na úkor vyššej záťaže CPU, pokiaľ MQTT server nemá žiadne dáta.sec0.100
Kotva
mwr
mwr
Max. Wait Retry		Počet opakovaní čítania z TCP spojenia. Viď popis parametra Wait Timeout.-3

Kotva
komunikacna_stanica
komunikacna_stanica
Konfigurácia komunikačnej stanice

...

  • Komunikačný protokol "MQTT Client Protocol".
  • Adresa stanice: adresa stanice je konkrétna téma (Topic) alebo znak # reprezentujúci všetky témy. Pokiaľ je na linke stanica s adresou #, všetky správy sú smerované na jej merané body. V opačnom prípade je hľadaná stanica s adresou zodpovedajúcou poľu Topic v správe PUBLISH prijatej od MQTT servera.
    Pozn: v adrese stanice zatiaľ nie sú podporené znaky masky "+" v zmysle parametra Topic Filter.
  • Parametre pollingu na záložke Časové parametre - odporúčaná je hodnota Delay=0.

Kotva
merany_bod
merany_bod
Konfigurácia meraných bodov

...

Možné typy hodnôt meraných bodov: Ci, Co, TxtI, TxtO.

Typ boduAdresaPopis
Body pre čítanie dát poslaných MQTT serverom správou PUBLISH.
Pozn: hodnoty bodov sú nastavené D2000 KOM procesom v poradí IN_TOPIC, IN_DATA a IN_ID. Nie je nutné, aby konfigurácia obsahovala všetky tri body.
TxtI
Kotva
in_topic
in_topic
IN_TOPIC		Téma (Topic) prijatej správy PUBLISH.
TxtI
Kotva
in_data
in_data
IN_DATA		Dáta (Payload) prijatej správy PUBLISH.
Ci
Kotva
in_id
in_id
IN_ID		Identifikátor paketu (Packet Identifier) správy PUBLISH, ktorý závisí od úrovne potvrdzovania (QoS).
Pre správy posielané s QoS_0 je identifikátor nulový, pre QoS_1 a QoS_2 je to kladné 16-bitové číslo.
Pozn: ak MQTT server posiela aj správy s úrovňou potvrdzovania QoS_0 a je nakonfigurovaný bod ACK_ID, odporúčame v záložke Filter aktivovať voľbu Nová hodnota pri zmene času, aby opakovaný zápis hodnoty 0 spôsobil generovanie novej hodnoty s líšiacej sa iba časovou značkou.
Bod pre potvrdenie prijatia dát MQTT serveru.
Co
Kotva
ack_id
ack_id
ACK_ID		Ak je definovaný výstupný meraný bod s adresou ACK_ID, D2000 KOM očakáva potvrdenie spracovania každej správy zápisom kópie hodnoty bodu IN_ID. Až následne nastaví do bodov IN_TOPIC, IN_DATA a IN_ID (v tomto poradí) hodnoty z ďalšej prijatej PUBLISH správy (ak bola medzitým prijatá).
V prípade úrovne potvrdzovania QoS_0 je teda nutné opakovane zapisovať do bodu hodnotu 0.
Pokiaľ meraný bod ACK_ID neexistuje, hodnoty do bodov IN_TOPIC, IN_DATA a IN_ID sú nastavované ihneď po spracovaní PUBLISH správy.
Pozn: pre správy prijaté s úrovňou potvrdzovania QoS_0 sa neposiela žiadne potvrdenie MQTT serveru, iba sa zverejnia hodnoty ďalšej prijatej PUBLISH správy.
Body pre posielanie hodnôt MQTT serveru správou PUBLISH.
Pozn: ak má D2000 KOM proces posielať MQTT serveru správy PUBLISH, musia byť definované obidva body v rámci jednej stanice.
TxtO
Kotva
out_topic
out_topic
OUT_TOPIC		Téma (Topic) v rámci posielanej správy PUBLISH.
TxtO
Kotva
out_data
out_data
OUT_DATA		Dáta (Payload) v rámci posielanej správy PUBLISH.
Pozn: poslanie správy sa uskutoční ako reakcia na zápis do bodu OUT_DATA (t.j. pokiaš sa Topic nemení, tak stačí bod OUT_TOPIC nastaviť jednorazovo - napr. pomocou štartovacej hodnoty).

Kotva
literatura
literatura
Literatúra

...

Odkazy
Oficiálna stránka MQTT protokolu http://mqtt.org


Špecifikácie a štandardy
MQTT 3.1.1 špecifikácia http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/mqtt-v3.1.1.html
ISO/IEC 20922:2016 http://www.iso.org/standard/69499.html

Popisy dátových formátov a API
www.loriot.io - Application API Data Format https://www.loriot.io/home/documentation.html#docu/app-data-format
www.thethingsnetwork.org - API Reference https://www.thethingsnetwork.org/docs/applications/mqtt/api.html

Kotva
revizie
revizie
Revízie dokumentu

...

  • Ver. 1.0 - 8. august 2017 - vytvorenie dokumentu.

...