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【产品应用】GLCOM-NET网关一分钟实现LoRa转MQTT(初阶版)

ZLG致远电子 2023-01-05 14:17 次阅读

随着无线物联网中数据流量的增加,为了能够有效收集、存储和分析海量的数据,需要将数据交由服务器处理,而简单轻量的MQTT协议则是将数据传输到服务器的首选。本文提供了一套快速实现LoRa转MQTT的方案。

64bd0de6-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.jpg  产品简介

1.ZSL42x智能组网芯片简介

ZSL420/ZSL421是广州致远微电子研发的一款集成LoRa功能的微控制器。该产品集成无线收发器,可支持二次开发的ARM Cortex-M0+超低功耗内核。无线收发器工作频段470~510MHz,支持LoRa、(G)FSK等调制方式。提供ZLGLink透传固件以及图形配置上位机,通过串口命令进行交互控制,使您可以专注于主控MCU应用开发,将产品以更低的成本,更短的开发周期投入市场。2.GLCOM-NET智能通信网关简介GLCOM-NET是广州致远电子开发的一款智能LoRa数据通信网关,采用LoRa无线技术,实现了自组网、无线数据透明传输至TCP、UDP、MQTT、HTTP及RS485/232等功能,化繁为简,大幅简化无线产品复杂的开发过程,使您的产品以更低的成本快速投入市场,可广泛应用于工业物联网应用中。


64bd0de6-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.jpg  协议简介

1.MQTT协议简介

MQTT是一种构建于TCP/IP协议之上的基于客户端和服务器的消息发布/订阅传输协议。该协议轻量、简单、开放和易于实现的特点使其具有广泛的适用范围。在通讯过程中,MQTT协议主要有三种身份:发布者(Publish)、代理(服务器)(Broker)、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息的发布者同时可以是订阅者。其通信流程示意图如图2所示。

64f5c0b4-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png

图2通信流程示意图MQTT协议是为工作在低宽带、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议,它具有以下主要的几项特性:

使用订阅/发布信息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合

对负载屏蔽的信息传输;

使用TCP/IP提供网络传输;

有三种信息发布服务质量;

小型传输,开销小,协转换最小化,以降低网络流量;

使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

2.ZLGLink协议简介

ZLGLink 协议是广州致远电子推出的基于LoRa的无线低功耗网络协议,是典型的星型网络,由主机及终端(或中继)组成,有以下特性:

  • 支持单播及广播通信;
  • 支持中继转发;
  • 主机支持探测空闲信道创建网络;
  • 支持终端主动入网;
  • 支持终端空闲低功耗休眠;
  • 支持主机空中唤醒休眠终端;支持主机添加白名单;
  • 支持本地串口升级及无线远程升级。


64bd0de6-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.jpg  ZLGLink转MQTT

1. 协议转换简介

ZLGLink转MQTT,实现了无线(LoRa)与MQTT服务器之间的数据透传:

  • 无线终端通过无线发送数据给网关,网关再把数据发布到MQTT服务器;
  • 网关订阅接收 MQTT 服务器的消息并通过无线发送给用户的无线终端。

网关与MQTT客户端订阅与发布MQTT主题的配置表,如表1所示。

表1订阅/发布主题配置表

设备

订阅

发布

备注

网关

subtopic

pubtopic

网关与MQTT客户端互相订阅对方发布的主题

MQTT客户端

pubtopic

subtopic

无线转MQTT透传示意图,如图3所示。

651ac9fe-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.jpg

图3无线转MQTT透传示意图

2.ZLGLink终端与MQTT客户端通信

2.1 网关配置

网关配置主要包括协议转换配置、MQTT配置以及ZLGLink配置三项。

2.1.1 协议转换配置
打开网关的网页配置页面,左边栏选择【协议转换】,在转换选择页面里选择【ZLGlink转MQTT】,然后点击【保存】,网关自动重启,如图4所示。

6546c23e-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png

图4协议转换选择

2.1.2MQTT配置

左边栏选择【网络配置】,在网络配置里选择【MQTT】标签页,如图5所示:

在【基本配置】里配置网关需要连接的MQTT服务器的地址、端口号、MQTT用户名、密码和客户端ID;

在【订阅主题】里配置网关订阅的主题和服务质量;

在【发布主题】里配置网关发布消息的主题和服务质量。

656956b4-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png

图5网关MQTT配置

2.1.3 ZLGLink配置左边栏选择【ZLGLink配置】标签页,在【基本配置】里配置ZLGLink的基本配置参数,如图6所示。6595ba6a-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png

图6网关ZLGLink配置

2.2ZLGLink终端配置使用Wireless Tool上位机配置ZSL420-EVB评估板(ZLGLink终端)的基本参数,如图7所示。65be2914-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png

图7ZLGLink终端配置

2.3MQTT客户端配置MQTT客户端设置MQTT服务器的地址、端口号、MQTT用户名、密码和客户端ID并订阅从机信息。本文以MQTTX客户端上位机做演示,如图8所示。65e21626-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png图8MQTT客户端配置2.4成果展示ZLGLink终端与MQTT客户端通信结果,如图9所示。66020256-8c23-11ed-bcbd-dac502259ad0.png图9ZLGLink终端与MQTT客户端通信

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