L'Internet delle cose si sta evolvendo rapidamente. Ciò ha portato all'introduzione di vari dispositivi intelligenti, rendendo facile la connessione con le postazioni remote. Uno degli ultimi progressi tecnologici nell'IoT è il gateway MQTT, che funge da mediatore tra il cloud e le piattaforme IoT.
MQTT è l'acronimo di Message Queuing Telemetry Transport. È tra i protocolli di comunicazione chiave per i dispositivi Internet of Things e le reti locali. È un protocollo ideale per la comunicazione tra dispositivi intelligenti o comunicazione da macchina a macchina. Funziona in due condizioni;
- Ambienti ad alta latenza
- Bassa larghezza di banda
MQTT semplifica la trasmissione di messaggi estremamente leggeri tra il server e il client. Utilizza il protocollo Internet (IP) come percorso per inviare messaggi.
Che cos'è il gateway MQTT?
In genere, il gateway MQTT può essere definito come un intermediario tra qualsiasi piattaforma Internet of Things e sensori. Funziona ottenendo dati da questi sensori o dispositivi intelligenti e traducendoli in MQTT. Quindi trasmette i dati alla piattaforma Internet of Things o al broker MQTT.
Il gateway MQTT può anche essere definito come un gateway Ethernet che funziona come client MQTT grazie al software modificato integrato.
Vantaggi del gateway Bluetooth MQTT
- I messaggi sono leggeri, e questo rende MQTT efficiente.
- Consente la messaggistica bidirezionale. Ciò significa che consente la comunicazione da cloud a dispositivo o da dispositivo a cloud.
- MQTT è affidabile ed efficiente nella consegna dei messaggi.
- È sicuro in quanto consente la crittografia dei messaggi utilizzando TLS.
Come funziona il gateway Bluetooth MQTT?
Il gateway Bluetooth MQTT funziona scansionando e rilevando tutti i dispositivi o sensori all'interno della portata del gateway. Permette a tutti i dispositivi che rileva di comunicare e gestisce la loro comunicazione da una piattaforma centrale di Internet of Things.
Tutti i client MQTT ricevono notifiche quando si trovano intorno al gateway; quindi possono traccia facilmente quel gateway. Il diagramma seguente illustra come funziona il gateway MQTT Ble.
Come configurare e testare il gateway MQTT
Il gateway MQTT è come un gateway Ethernet, e la configurazione è quasi simile.
- Inizia strutturando un gateway fisico.
Per costruire questo gateway, iniziare cablando le cose o collegando l'impianto elettrico. Quando si collegano i fili, si noti che i collegamenti dei sensori standard sono diversi dai collegamenti dei moduli radio. Il motivo è che la maggior parte dei moduli Ethernet non condivide SPI con un modulo radio.
La prossima cosa quando si costruisce un gateway è eseguire la configurazione. Assicurati di scegliere la porta, MAC, e un indirizzo IP fisso che preferiresti utilizzare per il tuo gateway in questa fase. Questo indirizzo MAC selezionato DEVE essere univoco e non utilizzato in altre reti.
- Configurazione del gateway MQTT
Una volta creato il gateway, puoi decidere sul modulo per eseguire il tuo MQTT. I due moduli che puoi usare sono;
- Arduino + W5100Modulo Ethernet
- Modulo ESP8266
È quindi possibile collegare il modulo Ethernet scelto e una radio. In questa fase, assicurati di definire il tuo argomento e pubblica il prefisso nello schizzo fornito. Per esempio;
MY_MQTT_PUBLISH_TOPIC_PREFIX / FROM_NODE_ID/SENSOR_ID
Quindi riceverai il tuo argomento dal gateway a seconda dei dati che hai inviato. Dall'esempio sopra, riceverai quanto segue;
mygateway1-out / 2/1/1/0/49
Nel caso in cui decidi di condividere i dati con i tuoi sensori, usa il seguente argomento così com'è nel tuo schizzo;
MY_MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC_PREFIX
Il feedback sarà il seguente;
mygateway1-in / 2/1/1/0/49
Una volta impostato il gateway MQTT, è consigliabile testarlo utilizzando un broker per essere sicuri che funzioni. I professionisti dell'IoT consigliano di utilizzare una zanzara come miglior broker. Mosquito è un broker di messaggi con licenza che aiuta nell'implementazione dei protocolli MQTT.
Broker MQTT
Un broker aiuta nella gestione dei clienti nella tecnologia MQTT. Può gestirne centinaia, migliaia, o milioni di client MQTT connessi contemporaneamente, a seconda dell'implementazione. Le sue funzioni principali sono;
- Ricezione di informazioni
- Decodificare e filtrare i messaggi ricevuti
- Determinare quale cliente sarà interessato a quale messaggio
- Trasmettere questi messaggi ai clienti a seconda dei loro interessi
Gateway MQTT come bridge
Il gateway MQTT funge da bridge per tutti i dispositivi e sensori MQTT o per l'Internet delle cose. Anche, Cloud IoT core può comunicare con i dispositivi utilizzando MQTT come bridge. Quando si distribuiscono i dispositivi MQTT in molti posti diversi, alcuni dati sono necessari per l'analisi. Questi dati dovrebbero essere su un server condiviso.
In questo caso, puoi distribuire il gateway in ogni posizione in cui si trovano i tuoi dispositivi MQTT. Il gateway MQTT può fungere da bridge consolidando i dati in una posizione centrale. La figura seguente mostra come funziona il gateway MQTT come bridge.
Sicuro dietro il gateway MQTT
Puoi proteggere i sensori, Edge IoT, e dispositivi nel tuo edificio dietro il gateway MQTT, come mostrato di seguito.
Inizi collegando i dispositivi ei sensori nella tua struttura alla piattaforma Internet of Things disponibile utilizzando un gateway. Questo aiuta a garantire una soluzione Internet of Things sicura.
Il passaggio successivo consiste nel combinare tutti i dati dei sensori e trasmetterli a una piattaforma Internet of Things centrale. Questi dati sono protetti poiché il gateway supporta la sua crittografia. Puoi anche decidere di creare il tuo certificato per proteggere un comunicato tra i dispositivi IoT. L'importanza del gateway MQTT è evidente, quindi è inevitabile scegliere un buon fornitore. MOKOBlue è un eccellente fornitore di gateway MQTT.
Connettiti al gateway MQTT aperto tramite wireless e Bluetooth
La trasmissione di messaggi tra i dispositivi Internet of Things può avvenire solo tramite Bluetooth o tecnologia wireless. Le due tecnologie possono supportare i sensori MQTT-SN. Suo, perciò, collegare in modo facile e veloce i tuoi dispositivi IoT al Bluetooth e ad altre tecnologie wireless.
Per coloro che utilizzano WebSocket, la comunicazione tra i dispositivi IoT può essere wireless o cablata a lungo raggio.
Supporta qualsiasi server MQTT
Il gateway MQTT Internet of Things industriale può funzionare perfettamente con la maggior parte delle piattaforme Internet of Things. Queste piattaforme includono;
- Azure IoT
- Google Cloud IoT
- AWS IoT
- IBM Watson
Questo gateway interpreta i dati che riceve da dispositivi e sensori e poi li trasmette alla piattaforma IoT. Le informazioni che invia sono nel formato del protocollo MQTT. Gli utenti possono visualizzare questi dati ogni volta che si iscrivono all'argomento MQTT.
Inoltre, è possibile aggiungere altre interfacce di protocollo al gateway, a seconda delle esigenze. È possibile modificare il gateway in modo che possa memorizzare le informazioni localmente. È anche facile personalizzare l'interfaccia utente per aiutare nella gestione dei dispositivi locali.
Casi in cui viene utilizzato il gateway Bluetooth MQTT
un) Nelle industrie
Il gateway MQTT è ampiamente utilizzato negli ambienti industriali a livello globale per aiutare a migliorare tutte le operazioni aziendali. Queste industrie includono;
- Compagnie petrolifere e del gas
- Aziende di alimenti e bevande
- Aziende agroalimentari
- Industrie minerarie
- Azienda di produzione
Tutti installano diversi sensori nelle loro organizzazioni che aiutano a trasmettere dati di telemetria critici. Queste informazioni vengono quindi analizzate per sapere se ci sono incongruenze nelle loro operazioni commerciali quotidiane.
Queste industrie possono anche utilizzare i dati per conoscere le tendenze nelle loro attività. Con queste informazioni, possono trovare scappatoie, punti di forza, e ha bisogno di migliorare le proprie operazioni aziendali.
b) Nelle aziende che utilizzano reti geografiche a bassa potenza (LPWAN)
Il gateway MQTT ha varie caratteristiche che sono vitali per la trasmissione di dati in ambienti che utilizzano LPWAN. Trasmette in modo efficiente messaggi leggeri progettati per;
- Alta latenza
- Bassa larghezza di banda
- Reti inaffidabili
Queste caratteristiche rendono MQTT adatto per l'inoltro di grandi volumi di messaggi contemporaneamente. Perciò, le aziende che utilizzano LPWAN possono fare affidamento su MQTT per inviare i messaggi dei sensori a soluzioni cloud e piattaforme analitiche.
c) In Facebook
Facebook si basa su MQTT come protocollo di comunicazione principale. Aiuta a inviare messaggi di sensori di massa agli utenti. I messaggi di Facebook vengono trasmessi anche alle piattaforme Instagram utilizzando MQTT.
d) Nelle case intelligenti
Il gateway MQTT è tra i protocolli più preferiti per automatizzare le case intelligenti nel mondo. Puoi usarlo insieme ad altre piattaforme cloud come Azure e IBM Watson. La tecnologia può aiutare le persone a rilevare e monitorare il modo in cui utilizzano l'energia nelle loro case intelligenti. Aiuta anche a monitorare la temperatura di un luogo in tempo reale e la qualità dell'aria. Porta Bluetooth è progettato per case intelligenti.
e) Settore automobilistico
Una delle priorità significative nell'industria automobilistica è la trasformazione digitale. MQTT è vitale in questi settori poiché funge da messaggistica affidabile tra il cloud e il veicolo.
f) Trasporti e logistica
Il settore dei trasporti si basa sulla tecnologia MQTT in quanto aiuta durante la movimentazione delle merci e la logistica. Con la funzione di messaggistica, MQTT aiuta a tracciare merci e flotte. Ciò rende il settore dei trasporti più affidabile ed efficiente.
Funzioni di MQTT Gateway
- Trasmette le informazioni tra il server e il client in modo efficiente.
- Aiuta nell'integrazione delle reti Modbus TCP e MQTT.
- Aiuta nella gestione di gruppi di dispositivi attraverso il suo pannello di accesso web remoto.
- È anche progettato come convertitore di protocollo e interfaccia.
- Funge da mediatore tra qualsiasi piattaforma IoT e server.
- Funge anche da intermediario tra il broker MQTT e i sensori.
Prezzo gateway MQTT
Il prezzo del gateway MQTT dipende da fattori come;
- Area di distribuzione
- Le specifiche del MQTT
- Il numero di funzioni di MQTT
- Che si tratti di un antipasto o avanzato
Conclusione
Il gateway MQTT Ble è un protocollo di comunicazione che funge da intermediario tra qualsiasi piattaforma IoT e sensori. Funziona ottenendo dati da questi sensori o dispositivi intelligenti e traducendoli in MQTT. Quindi trasmette i dati alla piattaforma Internet of Things o al broker MQTT.
Questo gateway funge da ponte per tutti i dispositivi e sensori MQTT o per l'Internet delle cose. L'MQTT è essenziale nelle industrie, piattaforme di social media, settore automobilistico, e settori dei trasporti.
