摘要：MQTT是一個基于用戶端-伺服器的消息釋出/訂閱傳輸協定， 優點是輕量，簡單，開放和易于實作的，這樣的特點在于物聯網裝置中就十分适用，這也是它在物聯網中被廣泛應用的原因之一。而物聯網産品的電表-adw300就可以基于物聯網技術，通過mqtt伺服器，實時向客戶平台推送所監測的裝置的工作狀态。保障用電裝置能夠安全、可靠、高效的運作。
關鍵詞：物聯網；mqtt伺服器；可靠；
引言
物聯網（Internent of things），網上熱詞稱為，“物品與物品之間都存在網絡”，它是基于網際網路的基礎上去延伸和擴充的網絡，形成新的概念——物聯網。其物品與物品之間進行資訊互動和通信，又被稱為，物物相息。物聯網通過智能感覺，識别技術與普适計算等通信感覺技術，被廣泛的應用在網絡融合中。
一、MQTT協定
1.MQTT通訊協定的概念
MQTT協定（Message Queuing Telemtry Transport），又稱消息隊列遙測傳輸協定，是一種基于釋出/訂閱模式的“輕量級”通訊協定，它是建構與Tcp/IP協定上，1999年釋出的通訊協定。MQTT的優點在于，可以以很少的代碼和有限的帶寬，為連接配接遠端裝置提供實時可靠的消息服務。作為一種低能耗、低帶寬占用的實時通訊協定，使其在物聯網、小型裝置、移動應用等方面有較廣泛的應用。
MQTT伺服器（消息代理），常見的mqtt伺服器并不是宏觀的機房裡一堆櫃子，而是基于Erlang/OTP平台開發的一個軟體，然後有電腦等等裝置運作這個軟體。直覺的了解成運作了 MQTT 消息伺服器軟體的一台伺服器或一個伺服器叢集。
主要的功能是：如下圖1-1所示。
（1）接受來自用戶端的網絡連接配接
（2）接受用戶端釋出的資訊
（3）處理來自用戶端的訂閱和退訂的請求
（4）向訂閱的客戶轉發應用程式的消息。
圖1-1
二、MQTT協定網絡傳輸
MQTT會建構底層網絡傳輸，它将建立的用戶端和伺服器連接配接，，提供應該有序的，無損的，基于位元組流的雙向傳輸發送資料的時候，MQTT會把與之相關的服務品質（Qos）和主題名（Topic）關聯。
（1）協定原理
MQTT協定通訊過程，需要用戶端和伺服器共同完成，一共有三個身份，釋出者（Publish），代理（Broker）、訂閱者（Subscribe），其中消息發釋出者和訂閱者都可以是用戶端，消息代理是mqtt伺服器。
①MQTT的實作方式
Topic：主題，可以了解為消息的類型；
Payload：消息内容，可以了解為具體要使用的資料内容
②MQTT用戶端
一個使用mqtt協定的運用程式或裝置，它是基于mqtt伺服器端的網絡連接配接，常用于釋出資訊，訂閱釋出資訊，退訂或删掉應用程式的消息，斷開與伺服器連接配接。
（2） MQTT協定特性
協定是工作在低帶寬、不可靠的網絡的遠端傳感器和控制裝置通訊而設計的協定，它具備以下主要的幾項特性：
①使用釋出/訂閱消息模式，提供一對多的消息釋出，解除應用程式耦合。
②對負載内容屏蔽的消息傳輸。
③使用Tcp/IP提供網絡連接配接。
④有三種消息釋出服務品質，消息釋出（Qos：0至多一次，1至少一次，2隻有一次）
⑤小型傳輸、流量需求小。
圖2-1
三、MQTT伺服器與終端監測裝置通訊交流
很多的電表都是通過接網關的方式，是裝置與mqtt伺服器進行資料互動，而ADW系列中，幾款電表中的一款——ADW300電表，本身具備上網的功能有4G和wifi兩種，它們通過物聯網卡或區域網路的方式，使裝置具備了聯網的功能，減少裝置連接配接網關再上伺服器瑣碎的過程，實作工業物聯網。
（1） ADW300無線計量儀表
ADW300無線計量儀表主要用于計量低壓網絡的三相有功電能，具有體積小、精度高、功能豐富等優點，并且可選通訊方式多，可支援RS485通訊和Lora、NB、4G、wifi等無線通訊方式，增加了外置互感器的電流采樣模式，進而友善使用者在不同場合進行安裝使用。可靈活安裝于配電箱内，實作對不同區域和不同負荷的分項電能計量、運維監管或電力監控等需求。
（2）标準化MQTT協定
①訂閱（subscription）
訂閱包含主題篩選器（Topic Filter）和服務品質（QoS）。訂閱會與一個會話（Session）關聯。一個會話可以包含多個訂閱。每一個會話中的每個訂閱都有一個不同的主題篩選器。
②會話（session）
每個用戶端與伺服器建立連接配接後就是應該會話用戶端和伺服器之間有狀态互動，會話存在與一個網絡之間，也可能在用戶端和伺服器之間跨越多個連續的網絡連接配接。
③主題名（Topic name）
連接配接到一個應用程式消息的标簽，該标簽與伺服器的訂閱相比對伺服器會将消息發送給訂閱所比對标簽的每一個用戶端
④資料上傳（Data upload）
電表無線傳輸做到了小型傳輸、流量需求小，這款電表的資料上傳流程簡潔，（詳細見附錄）将多餘的資料上傳步驟優化，促使定制化資料上傳，其中包含了常用的電參量資料、信号強度、有功需量、電壓電流變比、溫度、DI狀态、電壓電流諧波畸變率、尖峰平谷電能等等。
四.總結
綜上所述，在現在物聯網技術的大環境下，MQTT伺服器的已經陸續被各個商家企業采用，因為MQTT伺服器與mqtt協定能夠滿足他們智能化管理需求。很多企業的一些生産工廠中的房間配電櫃都需要使用無線裝置監測用電裝置的工作狀态，而企業的生産工廠中的房間大多是分散獨立的用電裝置，若每個裝置都安裝網關，那改造的成本是很大的資金。
是以大部分企業為了節約成本常常會安裝一批用于無線監控用電裝置的電表——ADW300，通過傳感器對電纜以及生産線的各種裝置參數進行采集，主要包含電流、電壓等電參量資料，并且将獲得的資料實時上傳到MQTT伺服器雲端，然後通過物聯網平台和資料庫訂閱mqtt伺服器端主題，來擷取終端監測裝置的資料，實作終端和雲端的雙向通信，搭建強大的資料通道，獲得的資料被存儲到MQTT伺服器的雲資料庫中，能夠保證資料的安全性,搭建用電管理和顯示系統，通過雲技術、大資料、網際網路将獲得的資料顯示到前台，使用者可以通過登入手機APP、電腦頁面等實時監控裝置和電纜的電力資料情況。
附錄：
ADW300-4G的資料上傳流程圖
參考文獻
［1］企業微電網設計與應用手冊2022.05版