白永俊

【摘要】 根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的概念，利用動(dòng)態(tài)B/S技術(shù)，結(jié)合MQTT協(xié)議，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，移動(dòng)終端用瀏覽器打開(kāi)WEB頁(yè)面，就能在這個(gè)頁(yè)面發(fā)送信息和指令給受控端，實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備的功能。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) B/S系統(tǒng) MQTT協(xié)議

一、物聯(lián)網(wǎng)

1.1什么是物聯(lián)網(wǎng)

1999年，美國(guó)提出了傳感網(wǎng)的概念，其定義是：利用射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)裝置、激光掃描器、GPS全球定位系統(tǒng)等一系列信息傳感設(shè)備，遵循一定的協(xié)議，將現(xiàn)實(shí)的事物通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)域名相連接，進(jìn)行信息通訊和交流，以實(shí)現(xiàn)物品的智能化的跟蹤、定位、識(shí)別和管理?！拔锫?lián)網(wǎng)”概念就是在“互聯(lián)網(wǎng)”概念的基礎(chǔ)上，將用戶端延伸和擴(kuò)展到現(xiàn)實(shí)物體與物體之間，實(shí)現(xiàn)信息通訊和交流的一種新型網(wǎng)絡(luò)概念。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的四層構(gòu)架

1.感知識(shí)別層。感知識(shí)別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。在這個(gè)層面上，是把成千上萬(wàn)個(gè)傳感器或者閱讀器安放在物理物體上，形成一定規(guī)模的傳感網(wǎng)。通過(guò)這些傳感器，就可以感知這個(gè)物理物體周圍的環(huán)境信息，當(dāng)上層反饋命令時(shí)，通過(guò)單片機(jī)或者復(fù)雜的機(jī)械可使物理物體完成特定命令。2、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層。在物聯(lián)網(wǎng)的四層模型中，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層是一個(gè)信息交流的中心樞紐，它向下連接感知識(shí)別層并發(fā)送命令，向上鏈接管理服務(wù)層并接收信息。在這個(gè)層面上，我們使用無(wú)線低速網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種形式傳遞大量的信息。3、管理服務(wù)層。當(dāng)知識(shí)感識(shí)別層所產(chǎn)生的信息從網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)焦芾矸?wù)層時(shí)，管理服務(wù)層就需要對(duì)海量的信息進(jìn)行有效的整合和利用，而這也正是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的精髓所在。4、綜合應(yīng)用層。綜合應(yīng)用層主要是由應(yīng)用服務(wù)子層的應(yīng)用支撐平臺(tái)子層組成，其中的應(yīng)用支撐平臺(tái)子層的作用是，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的跨平臺(tái)、跨行業(yè)的信息交互和共享。

二、物聯(lián)網(wǎng)與B/S系統(tǒng)

1、什么是 B/S系統(tǒng)。B/S結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶只需要在瀏覽器的前端界面進(jìn)行操作，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的采集工作。而瀏覽器是不同操作系統(tǒng)都帶有的平臺(tái)，這樣就大大簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)成本，提升了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的兼容性。

2、使用B/S系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)控制的優(yōu)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層，是其信息交流的中心紐帶，要想各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，就必須實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合，目前世界上有很多種操作系統(tǒng)，各種終端應(yīng)用不能通用，程序員往往要開(kāi)發(fā)針對(duì)不同操作系統(tǒng)使用的應(yīng)用，而B(niǎo)/S構(gòu)架既能解決不同系統(tǒng)不兼容的情況，還能節(jié)約大量網(wǎng)絡(luò)資源。

三、MQTT協(xié)議

3.1 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)通信的關(guān)鍵協(xié)議MQTT

MQTT協(xié)議（Message Queuing Telemetry Transport），即消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸協(xié)議，它是由IBM于1999年開(kāi)發(fā)的一基于發(fā)布/訂閱（publish/subscribe）模式的“輕量級(jí)”即時(shí)通訊協(xié)議。該協(xié)議構(gòu)建于TCP/IP協(xié)議之上，能以有限的帶寬和極少的代碼，為連接遠(yuǎn)程設(shè)備提供實(shí)時(shí)可靠的消息服務(wù)。做為一種低帶寬占用、低開(kāi)銷的即時(shí)通訊協(xié)議，使其在小型設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)等方面有較廣泛的應(yīng)用。

3.2 MQTT應(yīng)用和特點(diǎn)

1、使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對(duì)多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合；2、對(duì)負(fù)載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸；3、使用 TCP/IP 提供網(wǎng)絡(luò)連接；4、有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量：“至多一次”、“至少一次”、“只有一次”；5、小型傳輸，協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量；6、使用 Last Will和 Testament 特性通知有關(guān)各方客戶端異常中斷的機(jī)制。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

1、遠(yuǎn)程控制。用戶只需使用移動(dòng)終端智能設(shè)備，打開(kāi)設(shè)計(jì)好的網(wǎng)頁(yè)，就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息交流，比如手機(jī)控制PPT，發(fā)條微博就能控制家里的飲水機(jī)煮開(kāi)水等。

2、智能家居。智能家居是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，包括各類消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等，通過(guò)不同的互連方式進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的 “互聯(lián)互通” 的一種服務(wù)。

3、智能交通。智能交通體系復(fù)雜、綜合性強(qiáng)，但其原理是收集和管理車輛的動(dòng)態(tài)信息，調(diào)整各個(gè)方向的交通分布，優(yōu)化交叉口的交通能力。在新加坡，人們可以得到像天氣預(yù)報(bào)這樣的交通堵塞的預(yù)測(cè)。通過(guò)探頭傳感器和和交通燈，司機(jī)不僅可以看到什么地方的交通堵塞，而且還可提前預(yù)測(cè)什么地方過(guò)10-20分鐘會(huì)堵車，從而選擇更為通暢的道路行駛。

結(jié)語(yǔ)：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展雖然迅速，但卻有終端兼容性和安全性的問(wèn)題存在，一直困擾著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。如果采用MQTT協(xié)議使感知識(shí)別層和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)采集和傳遞，有效的提高了底層設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)層的兼容性，再結(jié)合B/S系統(tǒng)使管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層業(yè)務(wù)分離，分別管理，有效規(guī)避信息傳遞的不安全因素，并且節(jié)約大量開(kāi)發(fā)與維護(hù)的成本，從而促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)更好更快的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]高義涵.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)代物流系統(tǒng)建設(shè)研究.北京：城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，（6）

[2]張翼.基于MQTT協(xié)議的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì).北京：計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，（21）