通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管理多臺MQTT設備-基于米爾T527開(kāi)發(fā)板

本篇測評由優(yōu)秀測評者“JerryZhen”提供。

本文將介紹基于米爾電子MYD-LT527開(kāi)發(fā)板的網(wǎng)關(guān)方案測試。

一、系統概述

基于米爾-全志 T527設計一個(gè)簡(jiǎn)易的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)能夠管理多臺MQTT設備，通過(guò)MQTT協(xié)議對設備進(jìn)行讀寫(xiě)操作，同時(shí)提供HTTP接口，允許用戶(hù)通過(guò)HTTP協(xié)議與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，并對設備進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

二、系統架構

1.網(wǎng)關(guān)服務(wù)：基于FastAPI框架構建的Web服務(wù)，提供HTTP接口。

2.MQTT客戶(hù)端：負責與MQTT設備通信，管理設備連接、消息發(fā)布和訂閱。

3.設備管理：維護一個(gè)設備列表，記錄設備的基本信息和狀態(tài)。

4.數據存儲：使用內存或數據庫存儲設備數據，確保數據持久化。

三、組件設計

1.MQTT組件：

●   負責與MQTT broker建立連接。

●   訂閱設備主題，接收設備發(fā)送的消息。

●   發(fā)布消息到設備，實(shí)現遠程控制。

2.設備管理組件：

●   維護一個(gè)設備列表，記錄設備的唯一標識符（如設備ID）、MQTT主題、連接狀態(tài)等信息。

●   提供設備增刪改查的方法。

3.HTTP組件：

●   基于FastAPI定義HTTP接口。

●   接收用戶(hù)請求，調用MQTT組件和設備管理組件進(jìn)行相應操作。

●   返回操作結果給用戶(hù)。

四、接口設計

1.設備列表：

●   GET /devices：返回所有設備的列表。

●   POST /devices：添加新設備到網(wǎng)關(guān)。

●   DELETE /devices/{device_id}：從網(wǎng)關(guān)中刪除指定設備。

2.設備詳情：

●   GET /devices/{device_id}：返回指定設備的詳細信息。

3.設備數據：

●   GET /devices/{device_id}/data：獲取指定設備的最新數據。

●   POST /devices/{device_id}/data：發(fā)送數據到指定設備。

4.設備控制：

●   POST /devices/{device_id}/control：發(fā)送控制命令到指定設備。

五、數據結構設計

1.設備信息：

●   設備ID (device_id)：唯一標識設備的字符串。

●   MQTT主題 (mqtt_topic)：設備在MQTT broker上的主題。

●   連接狀態(tài) (connection_status)：表示設備是否在線(xiàn)的布爾值。

●   其他設備屬性（如名稱(chēng)、描述等）。

2.設備數據：

●   設備ID (device_id)：關(guān)聯(lián)設備信息的設備ID。

●   時(shí)間戳 (timestamp)：數據發(fā)送或接收的時(shí)間。

●   數據內容 (data)：設備發(fā)送或接收的具體數據，可以是JSON格式或其他格式。

六、安全性考慮

●   使用HTTPS協(xié)議提供安全的HTTP通信。

●   實(shí)現用戶(hù)認證和授權機制，確保只有授權用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)和操作設備。

●   對于敏感操作（如刪除設備），要求用戶(hù)進(jìn)行二次確認或提供額外的安全措施。

七、部署與擴展

●   使用Docker容器化部署網(wǎng)關(guān)服務(wù)，便于管理和擴展。

●   根據需要，可以水平擴展網(wǎng)關(guān)實(shí)例以處理更多的設備連接和請求。

八、實(shí)現步驟

1.安裝所需的Python庫：fastapi, uvicorn, paho-mqtt等。

2.創(chuàng )建FastAPI應用并定義路由。

3.實(shí)現MQTT組件，包括與MQTT broker的連接、訂閱、發(fā)布等功能。

4.實(shí)現設備管理組件，維護設備列表并提供增刪改查的方法。

5.實(shí)現HTTP組件，調用MQTT組件和設備管理組件處理用戶(hù)請求。

6.編寫(xiě)測試代碼，驗證網(wǎng)關(guān)的各項功能是否正常工作。

7.部署網(wǎng)關(guān)服務(wù)并監控其運行狀態(tài)。

該設計方案僅僅是概述，具體實(shí)現細節可能需要根據實(shí)際需求和項目環(huán)境進(jìn)行調整和優(yōu)化。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，還需要考慮異常處理、日志記錄、性能優(yōu)化等方面的問(wèn)題?；谏鲜鲈O計方案，以下是一個(gè)簡(jiǎn)化版的參考代碼，展示了如何使用FastAPI和paho-mqtt庫來(lái)創(chuàng )建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。需要注意，示例中不包含完整的錯誤處理、用戶(hù)認證和授權機制，這些在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中都是必不可少的。依賴(lài)的主要庫版本：

fastapi==0.108.0

paho-mqtt==1.6.1

網(wǎng)關(guān)模擬代碼gateway.py：

運行網(wǎng)關(guān)代碼，打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)得到api接口：

通過(guò)api分別添加設備1和設備2，

在另外兩個(gè)控制臺中分別運行模擬設備1和模擬設備2的代碼通過(guò)網(wǎng)頁(yè)API向設備1發(fā)送數據

通過(guò)網(wǎng)頁(yè)API獲得設備回復的數據，設備代碼中只是簡(jiǎn)單的把網(wǎng)關(guān)發(fā)過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行回傳

我們在網(wǎng)關(guān)的后臺可以看到完整的數據流

 至此一個(gè)簡(jiǎn)易的網(wǎng)關(guān)已經(jīng)實(shí)現了，接下來(lái)將會(huì )嘗試實(shí)現樓宇里的最常見(jiàn)的bacnet設備進(jìn)行通訊管理。

MYC-LT527核心板及開(kāi)發(fā)板

米爾首發(fā)全志T527，八核A55賦能邊緣計算

全志T527處理器，八核A55，高效賦能邊緣計算;

多媒體功能強大：具備G57 GPU、4K編解碼VPU、HiFi4 DSP，支持4~6路Camera;

支持多種顯示接口：HDMI、DP、LVDS、MIPI-DSI和RGB并口，支持4K+1080P雙異顯;

豐富的通訊接口：2*GE、2*CAN、PCIE/USB3.0、2*USB2.0、10*UART、30*PWM、4*SPI、9*I2C等;

T527是真工業(yè)級-40℃~+85℃;

超緊湊LGA 381pin封裝。