一文教你快速读懂MQTT网关

MQTT是一种发布（publish）/订阅(subscribe)协议，MQTT协议采用发布/订阅模式，所有的物联网终端都通过TCP连接到云端，云端通过主题的方式管理各个设备关注的通讯内容，负责将设备与设备之间消息的转发。MQTT 协议解决了物联网中一个最基础的问题：设备和设备之间、设备和云端服务之间是如何进行数据通讯的。

图 1 MQTT网关发布信息

上海卓岚的MQTT网关ZLAN5143D起到将普通的串口数据、Modbus RTU数据等转化为MQTT协议的作用，通过连接服务器、订阅和发布主题来实现传统设备和MQTT云端的联系。例如，笔记本和手机都向MQTT服务器订阅了消息主题为温度的消息，当MQTT网关向这个服务器发布温度传感器的消息（当前温度为21℃），笔记本和手机都会收到发布的温度。卓岚的MQTT产品可以充当本地设备和MQTT云服务器之间的桥梁。

卓岚的MQTT网关种类繁多，有如下几种类型：

表1. MQTT网关类型

类型	型号
4G DTU	ZLAN8303-7
以太网	ZLAN5143
Wifi+以太网	ZLAN7144
Wifi	ZLAN7146
内嵌MQTT网关模块（以太网）	ZLSN2043S
内嵌MQTT网关模块（wifi）	ZLSN7046T
内嵌MQTT网关模块（wifi+以太网）	ZLSN7044
MQTT网关单芯片	ZLAN1043
MQTT数据采集网关（8路模拟量输入、数字量输入、数字量输出）	ZLAN6844

除了数据采集网关通过模拟量和数字量对外接口外，其它MQTT网关都采用串口（RS485、RS232、RS422、TTL）来和设备对接。支持MQTT云平台有百度云、阿里云等。

卓岚MQTT网关的特色在于，不仅支持透传，而且支持将各类串口协议转化为JSON格式。且支持设备的自动采集。举个例子来说，如果温度传感器采用的是Modbus RTU格式的串口协议，需要解决两个问题：

1.      自动采集：温度传感器采用的Modbus RTU协议需要每隔一段时间去询问设备，并获得当前温度。但是MQTT协议属于有消息就发布的机制MQTT服务器无法担任这个任务，必须让MQTT网关自动查询温度传感器，并将获得数据存储起来，并定时上发服务器。卓岚MQTT网关可以配置Modbus轮训指令或者非标准的串口设备指令。

2.      格式转化：设备端采用的是十六进制指令，比如01 03 02 12 34 b5 33的数据，这种数据对于云端比较难统一和识别。卓岚MQTT网关支持将Modbus RTU数据转化为JSON格式后上发，比如以上十六进制数据变为：{“power”:”1234”}这种格式。

总结一下卓岚MQTT网关主要特点是：

1.      采用MQTT为基础的协议和服务器建立连接，采用订阅发布的形式进行数据通讯。

2.      支持Modbus RTU寄存器的自主设计和自动采集。

3.      支持将特定的Modbus寄存器内容转化为JSON格式定时主动上发。

4.      支持在JSON格式中加入设备ID，方便云端识别设备。

5.      支持无符号数据和有符号数据，支持小数点表示，支持4字节长度数据。

6.      所有配置都可以界面化配置完成，用户自主配置无需定制。