《鴻蒙智能互聯(lián)設(shè)備開發(fā)（微課版）》 課件 7.1.2 智能安防設(shè)備通信方式

7.1.2智能安防設(shè)備通信方式通過本節(jié)學(xué)習(xí)，您可以：了解智能安防設(shè)備的通信方式MQTT智能安防設(shè)備通信方式1.MQTT通信過程在MQTT通信過程中，有3種身份：發(fā)布者（Publisher）、消息代理（Broker）和訂閱者（Subscriber）。其中發(fā)布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務(wù)器。對(duì)于同一個(gè)客戶端，它可能是發(fā)布者也可能是訂閱者。MQTT客戶端可以發(fā)布消息供其他客戶端訂閱，可以訂閱其他客戶端發(fā)布的消息，可以退訂或者刪除消息，斷開與服務(wù)器的連接。MQTT服務(wù)器作為消息代理，位于消息發(fā)布者和訂閱者之間。它接收來自發(fā)布者的連接請(qǐng)求，接收發(fā)布者發(fā)布的消息，處理訂閱者的訂閱和退訂請(qǐng)求，向訂閱者轉(zhuǎn)發(fā)訂閱的消息。發(fā)布者訂閱者訂閱者代理服務(wù)器發(fā)布消息Publish訂閱請(qǐng)求Subscribe訂閱請(qǐng)求Subscribe訂閱請(qǐng)求Subscribe智能安防設(shè)備通信方式MQTT協(xié)議中傳輸?shù)南⒅饕譃橹黝}（Topic）和負(fù)載（Payload）。MQTT進(jìn)行通信的具體過程如圖所示：訂閱者發(fā)送連接請(qǐng)求給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器授權(quán)并返回一個(gè)CONNACK確認(rèn)消息，形成一個(gè)會(huì)話；訂閱者發(fā)送訂閱請(qǐng)求給代理服務(wù)器，如果訂閱成功，代理服務(wù)器返回一條SUBACK確認(rèn)消息；智能安防設(shè)備通信方式發(fā)布者先與代理服務(wù)器建立連接，之后發(fā)布相應(yīng)主題的消息內(nèi)容給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器將負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)給訂閱這個(gè)主題的訂閱者；訂閱者可以發(fā)送取消訂閱給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器返回UNSUBACK確認(rèn)消息，經(jīng)過PING命令之后可斷開連接，返回DISCONNECT。智能安防設(shè)備通信方式2.MQTT主題在MQTT中使用主題名來標(biāo)識(shí)一個(gè)主題。一個(gè)主題名的格式是：{app}{operator}/{infoType}/{infoTarget}/{infoPath}{app}表示發(fā)布本消息的應(yīng)用程序。比如消息是由華為eSDK發(fā)布，則對(duì)應(yīng)的{app}值為esdk；如果是其他App發(fā)布的，則{app}為該應(yīng)用程序的關(guān)鍵字名稱。{operator}是一個(gè)動(dòng)作，表示操作類型，目前支持以下操作類型：get：獲取操作，適用于無輸入有輸出的請(qǐng)求/響應(yīng)場(chǎng)景。Set：設(shè)置操作，適用于有輸入無輸出的請(qǐng)求/響應(yīng)場(chǎng)景。action：命令操作，適用于既有輸入又有輸出的請(qǐng)求/響應(yīng)場(chǎng)景，輸入、輸出可選。notify：通知，適用于無須請(qǐng)求、主動(dòng)推送的信息。智能安防設(shè)備通信方式操作類型operator消息類型infoType說明getsetactionrequest請(qǐng)求消息response響應(yīng)消息notifyevent……事件通知消息。后續(xù)擴(kuò)展的或者其他自定義通知類型操作類型operator消息類型infoType消息目標(biāo)infoTargetgetsetactionrequest接收該請(qǐng)求消息的目標(biāo)應(yīng)用程序response接收該響應(yīng)消息的目標(biāo)應(yīng)用程序，對(duì)應(yīng)于{app}，不能為*notifyevent……事件通知消息。后續(xù)擴(kuò)展的或者其他自定義通知類型{infoType}表示消息類型，根據(jù)操作類型{operator}而定。{infoTarget}表示消息目標(biāo)，其含義與{infoType}相關(guān)。{infoPath}表示信息對(duì)象。例如，可用clock表示終端時(shí)間，用temperature表示溫度。智能安防設(shè)備通信方式3.主題通配符當(dāng)訂閱者訂閱主題時(shí)，可以使用通配符來訂閱多個(gè)主題。MQTT支持3種通配符：層級(jí)分隔符“/”多層通配符“#”單層通配符“+”層級(jí)分隔符“/”將主題分為了多個(gè)層級(jí)，使得主題層次分明。多層通配符“#”能夠匹配當(dāng)前主題層級(jí)下的所有子層級(jí)的子主題。單層通配符“+”只能匹配“+”所在的一層的主題。智能安防設(shè)備通信方式4.MQTT數(shù)據(jù)報(bào)文MQTT協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文主要由三部分組成：固定頭、可變頭和有效載荷。其中固定頭是所有數(shù)據(jù)報(bào)文都必須包含的部分。MQTT協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文固定頭格式：Bit76543210Byte1MessageTypeDUPflagQoSlevelRETAINByte2RemainingLength智能安防設(shè)備通信方式MessageType：表示此數(shù)據(jù)報(bào)文的類型為連接請(qǐng)求、訂閱請(qǐng)求、訂閱確認(rèn)、取消訂閱等類型中的一種。DUPflag：用來保證消息可靠傳輸。設(shè)置為1，即在變長(zhǎng)中增加消息標(biāo)識(shí)，并需要返回確認(rèn)。QoSlevel：消息的服務(wù)質(zhì)量。等級(jí)表示保證傳遞的次數(shù)，分3個(gè)等級(jí)。RETAIN：發(fā)布保留標(biāo)識(shí)。指是否保留消息在代理服務(wù)器中，以供新的訂閱者訂閱此消息。RemainingLength：表示可變頭和有效載荷的字節(jié)數(shù)，最多可以占4個(gè)字節(jié)?？勺冾^的內(nèi)容因數(shù)據(jù)報(bào)文類型不同而不同，有效載荷表示消息的具體內(nèi)容。Bit76543210Byte1MessageTypeDUPflagQoSlevelRETAINByte2RemainingLength智能安防設(shè)備通信方式5.MQTT消息格式JSON是一種存儲(chǔ)和交換文本信息的語(yǔ)法，它采用了鍵值對(duì)（key/value）的方式。MQTT消息的JSON格式如下：字段類型說明Tokenstring消息標(biāo)識(shí)。相同源發(fā)出的相同類型消息的token應(yīng)該各不同，可以用自增數(shù)、隨機(jī)數(shù)表示Timestampstring消息產(chǎn)生的時(shí)間戳…………其他的自定義拓展字段bodyJSON消息體，以JSON格式表示

{

“token”:”12345”,

“timestamp”:”2022-10-10T17:20:30Z”,

……

“body”：消息體

}智能安防設(shè)備通信方式6.MQTT數(shù)據(jù)訪問操作類型為get、set、和action的主題，稱為“數(shù)據(jù)訪問”。一般是通信