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mqtt design.md

File metadata and controls

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Raw

Mqtt topic 设计

框架

  • 板子
    • 传感器（温度、湿度等）
    • 受控器（灯光、舵机等）
  • MQTT 服务器
  • 终端控制器
    • 网页终端
    • 手机终端

名词规范

我们将上述的

  • ”板子“ -> platform
  • 板子上的传感器，受控器 -> node
  • 终端控制器称为 -> center

topic 设计

base指的是每一个 topic 的共同前缀，我们用一个随机 6 位字符串作为 base 的值。

center

center 对应所有传感器的控制监听终端，负责：

  • 收听所有传感器的信息
  • 控制所有受控器
  • 监听 node 的存活情况

与之对应的 topic 为：

  • listen -> 负责：
    • 所有传感器的信息传入
    • 所有节点的存活消息检测
  • publish -> 负责：
    • 发布所有受控器的控制消息
    • 发布“存活检测”消息

node

node 是指每一个节点，每块板子上有多个 node

  • 每个 node 的共有任务

    • 监听 center 的存活验证并返回存活消息

节点的类型有

  • 传感器

    • bool 传感器（比如开关，只有开和关）
    • 数值传感器（比如温度，是一个数值在 1-1023 的区间内）

  • 受控器

    • 受控器也是传感器（广义上）
    • bool 受控器，（比如开关）
    • 数值受控器（比如无极调灯，我们需要设置到一个范围）

传感器节点和受控器节点需要负责：

  • 当数值变更时发布一次新的信息
  • 监听 center 的主动请求数据并返回

消息类型

消息是指发生的 message，所有的消息我们使用‘|’作为参数分隔符

存活消息

存活消息由每个 node 发送，包含自身的信息

字段名称 作用
nodeid 节点 id(6 位随机字符)
node type 节点类型*
sub type 子类型（暂时不考虑）

注：节点类型：1:bool 传感器，2:数值传感器，11：bool 控制器，12:数值控制器，子类型：1.开关 2.温度 3.湿度

消息构造nodeid|nodtype|node name|node position 举例：aacude|1表示 node aacude 一个 bool 传感器存活

传感器上传数据

由 node 发布

字段名称 作用
nodeid 节点 id
value_raw 节点的传感器读取数据
value_paser 处理后的数据

nodeid|node type|value_raw|value_paser 举例：aacude|2|246|23

受控器控制消息

由 center 发布

字段名称 作用
nodeid node id
value 设置到该数值，0-100 区间

举例nodeid|value

topic 汇总

  • cneter

    • base/publish/center/alive
    • base/listen/center/alive

  • sensor

    • base/listen/sensor/nodeid

    • base/publish/sensor/nodeid

    • controller(如果是受控器)

      • base/publish/control/nodeid

alive

center 负责监听和发布

监听所有的存活消息，每当收到来自此 topic 的消息，执行以下步骤

  1. 读取消息
  2. 如果 nodeid 不存在列表里就添加否则更新

每隔一段时间 center 会发送一次检测存活

总结

板子需要订阅的 topic 有

  • base/publish/center/alive
  • base/listen/sensor/nodeid（每一个 nodeid 订阅一个）
  • base/listen/controller/nodeid（每一个 nodeid 订阅一个）

center 需要订阅的 topic 有

  • base/listen/center/alive
  • base/listen/center/sensor
  • base/publish/sensor/nodeid

举例：

  1. 首先 center 上线
  2. center 发布检测 alive
  3. 所有接收到的 node 全部响应
  4. center 添加回应的节点
  5. center 开始订阅
    1. 订阅 base/publish/sensor/# 通配符匹配所有节点
  6. 如果需要单独更新某一个 node 传感器数据
    1. 发布 base/listen/sensor/nodeid 请求更新他的数据
    2. 接收到来自 base/publish/sensor/nodeid 的数据
    3. 更新 center 数据
  7. 打开远程开关
    1. 发布 base/control/nodeid 消息：nodeid|1
    2. 监听来自 base/publish/sensor/nodeid 的消息，检测是否成功更新

可能出现的非正常情况

  • alive 响应的节点数目小于 list 里面的数目
    • 将该节点标记为失去连接
  • 发布请求更新无响应
    • 将该节点标记为失去连接