【產品應用】GLCOM-NET網(wǎng)關一分鐘實現(xiàn)LoRa轉MQTT（初階版）

隨著無線物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)流量的增加，為了能夠有效收集、存儲和分析海量的數(shù)據(jù)，需要將數(shù)據(jù)交由服務器處理，而簡單輕量的MQTT協(xié)議則是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鞯氖走x。本文提供了一套快速實現(xiàn)LoRa轉MQTT的方案。

?產品簡介

1.ZSL42x智能組網(wǎng)芯片簡介

ZSL420/ZSL421是廣州致遠微電子研發(fā)的一款集成LoRa功能的微控制器。該產品集成無線收發(fā)器，可支持二次開發(fā)的ARM Cortex-M0+超低功耗內核。無線收發(fā)器工作頻段470~510MHz，支持LoRa、(G)FSK等調制方式。提供ZLGLink透傳固件以及圖形配置上位機，通過串口命令進行交互控制，使您可以專注于主控MCU應用開發(fā)，將產品以更低的成本，更短的開發(fā)周期投入市場。2.GLCOM-NET智能通信網(wǎng)關簡介GLCOM-NET是廣州致遠電子開發(fā)的一款智能LoRa數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關，采用LoRa無線技術，實現(xiàn)了自組網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)透明傳輸至TCP、UDP、MQTT、HTTP及RS485/232等功能，化繁為簡，大幅簡化無線產品復雜的開發(fā)過程，使您的產品以更低的成本快速投入市場，可廣泛應用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中。

?協(xié)議簡介

1.MQTT協(xié)議簡介

MQTT是一種構建于TCP/IP協(xié)議之上的基于客戶端和服務器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議。該協(xié)議輕量、簡單、開放和易于實現(xiàn)的特點使其具有廣泛的適用范圍。在通訊過程中，MQTT協(xié)議主要有三種身份：發(fā)布者（Publish）、代理（服務器）（Broker）、訂閱者（Subscribe）。其中，消息的發(fā)布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，消息的發(fā)布者同時可以是訂閱者。其通信流程示意圖如圖2所示。

圖2通信流程示意圖MQTT協(xié)議是為工作在低寬帶、不可靠的網(wǎng)絡的遠程傳感器和控制設備通訊而設計的協(xié)議，它具有以下主要的幾項特性：

使用訂閱/發(fā)布信息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應用程序耦合；

對負載屏蔽的信息傳輸；

使用TCP/IP提供網(wǎng)絡傳輸；

有三種信息發(fā)布服務質量；

小型傳輸，開銷小，協(xié)轉換最小化，以降低網(wǎng)絡流量；

使用Last Will和Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。

2.ZLGLink協(xié)議簡介

ZLGLink 協(xié)議是廣州致遠電子推出的基于LoRa的無線低功耗網(wǎng)絡協(xié)議，是典型的星型網(wǎng)絡，由主機及終端（或中繼）組成，有以下特性：

• 支持單播及廣播通信；
• 支持中繼轉發(fā)；
• 主機支持探測空閑信道創(chuàng)建網(wǎng)絡；
• 支持終端主動入網(wǎng)；
• 支持終端空閑低功耗休眠；
• 支持主機空中喚醒休眠終端；支持主機添加白名單；
• 支持本地串口升級及無線遠程升級。

?ZLGLink轉MQTT

1. 協(xié)議轉換簡介

ZLGLink轉MQTT，實現(xiàn)了無線（LoRa）與MQTT服務器之間的數(shù)據(jù)透傳：

• 無線終端通過無線發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)關，網(wǎng)關再把數(shù)據(jù)發(fā)布到MQTT服務器；
• 網(wǎng)關訂閱接收 MQTT 服務器的消息并通過無線發(fā)送給用戶的無線終端。

網(wǎng)關與MQTT客戶端訂閱與發(fā)布MQTT主題的配置表，如表1所示。

表1訂閱/發(fā)布主題配置表

無線轉MQTT透傳示意圖，如圖3所示。

圖3無線轉MQTT透傳示意圖

2.ZLGLink終端與MQTT客戶端通信

2.1 網(wǎng)關配置

網(wǎng)關配置主要包括協(xié)議轉換配置、MQTT配置以及ZLGLink配置三項。

2.1.1 協(xié)議轉換配置
打開網(wǎng)關的網(wǎng)頁配置頁面，左邊欄選擇【協(xié)議轉換】，在轉換選擇頁面里選擇【ZLGlink轉MQTT】，然后點擊【保存】，網(wǎng)關自動重啟，如圖4所示。

圖4協(xié)議轉換選擇

2.1.2MQTT配置

左邊欄選擇【網(wǎng)絡配置】，在網(wǎng)絡配置里選擇【MQTT】標簽頁，如圖5所示：

在【基本配置】里配置網(wǎng)關需要連接的MQTT服務器的地址、端口號、MQTT用戶名、密碼和客戶端ID；

在【訂閱主題】里配置網(wǎng)關訂閱的主題和服務質量；

在【發(fā)布主題】里配置網(wǎng)關發(fā)布消息的主題和服務質量。

圖5網(wǎng)關MQTT配置

2.1.3 ZLGLink配置左邊欄選擇【ZLGLink配置】標簽頁，在【基本配置】里配置ZLGLink的基本配置參數(shù)，如圖6所示。

圖6網(wǎng)關ZLGLink配置

2.2ZLGLink終端配置使用Wireless Tool上位機配置ZSL420-EVB評估板（ZLGLink終端）的基本參數(shù)，如圖7所示。

圖7ZLGLink終端配置

2.3MQTT客戶端配置MQTT客戶端設置MQTT服務器的地址、端口號、MQTT用戶名、密碼和客戶端ID并訂閱從機信息。本文以MQTTX客戶端上位機做演示，如圖8所示。圖8MQTT客戶端配置2.4成果展示ZLGLink終端與MQTT客戶端通信結果，如圖9所示。圖9ZLGLink終端與MQTT客戶端通信