A Internet das coisas está evoluindo rapidamente. Isso levou à introdução de vários dispositivos inteligentes, tornando a conexão com locais remotos fácil. Um dos mais recentes avanços tecnológicos em IoT é o gateway MQTT, que atua como um mediador entre a nuvem e as plataformas IoT.
MQTT significa Message Queuing Telemetry Transport. Está entre os principais protocolos de comunicação para dispositivos de internet das coisas e redes locais. É um protocolo ideal para comunicação entre dispositivos inteligentes ou comunicação máquina a máquina. Funciona sob duas condições;
- Ambientes de alta latência
- Baixa largura de banda
MQTT facilita a transmissão de mensagens extremamente leves entre o servidor e o cliente. Ele usa protocolo de Internet (IP) como seu caminho para enviar mensagens.
O que é o Gateway MQTT?
Geralmente, o gateway MQTT pode ser definido como um intermediário entre qualquer plataforma de internet das coisas e sensores. Ele funciona obtendo dados desses sensores ou dispositivos inteligentes e traduzindo-os em MQTT. Em seguida, ele transmite esses dados para a plataforma da Internet das coisas ou para o corretor MQTT.
O gateway MQTT também pode ser definido como um gateway Ethernet que funciona como o cliente MQTT devido ao software modificado embutido.
Vantagens do Bluetooth MQTT Gateway
- As mensagens são leves, e isso torna o MQTT eficiente.
- Ele permite mensagens bidirecionais. Isso significa que permite que a comunicação ocorra de nuvem para dispositivo ou de dispositivo para nuvem.
- MQTT é confiável e eficiente na entrega de mensagens.
- É seguro, pois permite a criptografia de mensagens usando TLS.
Como funciona o gateway MQTT Bluetooth?
O gateway MQTT Bluetooth funciona verificando e detectando todos os dispositivos ou sensores dentro do intervalo do gateway. Ele permite que todos os dispositivos detectados se comuniquem e gerencie sua comunicação a partir de uma plataforma central de internet das coisas.
Todos os clientes MQTT recebem notificações quando estão perto do gateway; daí eles podem rastreie esse portal facilmente. O diagrama a seguir ilustra como o gateway MQTT Ble funciona.
Como configurar o gateway MQTT e testar
O gateway MQTT é como um gateway Ethernet, e a configuração é quase semelhante.
- Comece estruturando um gateway físico.
Para construir este portal, comece ligando as coisas ou conectando o sistema elétrico. Ao conectar os fios, observe que as conexões do sensor padrão são diferentes das conexões do módulo de rádio. A razão é que a maioria dos módulos Ethernet não compartilham SPI com um módulo de rádio.
A próxima coisa ao construir um gateway é fazer a configuração. Certifique-se de escolher a porta, MAC, e um endereço IP fixo que você prefere usar para o seu gateway nesta fase. Este endereço MAC que você selecionar DEVE ser exclusivo e não deve ser usado em outras redes.
- Configure o gateway MQTT
Depois de construir o gateway, você pode decidir sobre o módulo para executar seu MQTT. Os dois módulos que você pode usar são;
- Arduino + W5100Módulo Ethernet
- Módulo ESP8266
Você pode então conectar o módulo Ethernet de sua escolha e um rádio. Nesta fase, certifique-se de definir seu tópico e publicar o prefixo no esboço fornecido. Por exemplo;
MY_MQTT_PUBLISH_TOPIC_PREFIX / FROM_NODE_ID / SENSOR_ID
Em seguida, você receberá seu tópico do gateway, dependendo dos dados que você enviou. Do exemplo acima, você receberá o seguinte;
mygateway1-out / 2/1/1/0/49
Caso você decida compartilhar os dados com seus sensores, use o seguinte tópico como está em seu esboço;
MY_MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC_PREFIX
O feedback será o seguinte;
mygateway1-in / 2/1/1/0/49
Depois de configurar o gateway MQTT, é aconselhável testá-lo usando um corretor para ter certeza de que está funcionando. Profissionais de IoT recomendam usar um mosquito como o melhor corretor. Mosquito é um agente de mensagens licenciado que ajuda na implementação de protocolos MQTT.
MQTT Broker
Um corretor ajuda a lidar com clientes na tecnologia MQTT. Pode gerenciar centenas, milhares, ou milhões de clientes MQTT conectados de uma vez, dependendo da implementação. Suas principais funções são;
- Recebendo informações
- Decodificando e filtrando as mensagens recebidas
- Determinar qual cliente terá interesse em qual mensagem
- Transmitir essas mensagens aos clientes de acordo com seus interesses
Gateway MQTT como uma ponte
O gateway MQTT atua como uma ponte para todos os dispositivos e sensores MQTT ou a internet das coisas. Além disso, O Cloud IoT core pode se comunicar com dispositivos usando MQTT como uma ponte. Quando você distribui os dispositivos MQTT em muitos lugares diferentes, alguns dados são necessários para análise. Esses dados devem estar em um servidor compartilhado.
Nesse caso, você pode implantar o gateway em cada local onde seus dispositivos MQTT estão. O gateway MQTT pode atuar como uma ponte consolidando dados em um local central. A figura abaixo mostra como o gateway MQTT funciona como uma ponte.
Secure Behind MQTT Gateway
Você pode proteger os sensores, Borda IoT, e dispositivos em seu prédio por trás do gateway MQTT, como mostrado abaixo.
Você começa conectando os dispositivos e sensores em suas instalações à plataforma de Internet das Coisas disponível usando um gateway. Isso ajuda a garantir uma solução segura de Internet das Coisas.
A próxima etapa é combinar todos os dados do sensor e transmiti-los para uma plataforma central da Internet das Coisas. Esses dados são seguros porque o gateway suporta sua criptografia. Você também pode decidir criar seu certificado para garantir um comunicado entre os dispositivos IoT. A importância do gateway MQTT é evidente, então é inevitável escolher um bom fornecedor. MOKOBlue é um excelente fornecedor de gateway MQTT.
Conecte-se ao Open MQTT Gateway via wireless e Bluetooth
A transmissão de mensagens entre os dispositivos da Internet das Coisas só pode ser por meio de Bluetooth ou tecnologia sem fio. As duas tecnologias podem sustentar sensores MQTT-SN. Seu, Portanto, fácil e rápido para conectar seus dispositivos IoT a Bluetooth e outras tecnologias sem fio.
Para quem usa o WebSocket, a comunicação entre os dispositivos IoT pode ser de longo alcance sem fio ou com fio.
Suporta qualquer servidor MQTT
O gateway MQTT industrial da internet das coisas pode funcionar perfeitamente com a maioria das plataformas da internet das coisas. Essas plataformas incluem;
- Azure IoT
- Google Cloud IoT
- AWS IoT
- IBM Watson
Este gateway interpreta os dados que recebe de dispositivos e sensores e, em seguida, os transmite para a plataforma IoT. As informações que ele envia estão no formato do protocolo MQTT. Os usuários podem visualizar esses dados sempre que se inscreverem no tópico MQTT.
Além disso, você pode adicionar outras interfaces de protocolo ao gateway, dependendo dos requisitos. Você pode modificar o gateway de forma que ele possa armazenar informações localmente. Também é fácil adaptar a interface do usuário para ajudar no gerenciamento de dispositivos locais.
Casos de onde o gateway MQTT Bluetooth é usado
uma) Nas indústrias
O gateway MQTT é amplamente utilizado em configurações industriais globalmente para ajudar a melhorar todas as operações de negócios. Essas indústrias incluem;
- Empresas de petróleo e gás
- Empresas de alimentos e bebidas
- Empresas do agronegócio
- Indústrias de mineração
- Firma de manufatura
Todos eles instalam vários sensores em suas organizações que ajudam na transmissão de dados críticos de telemetria. Esta informação é então analisada para saber se há alguma inconsistência nas suas operações de negócios do dia a dia.
Essas indústrias também podem usar os dados para conhecer as tendências em seus negócios. Com esta informação, eles podem encontrar brechas, forças, e precisa melhorar suas operações de negócios.
b) Em empresas que usam rede de longa distância de baixa potência (LPWAN)
O gateway MQTT possui vários recursos que são vitais para a transmissão de dados em ambientes usando LPWAN. Ele transmite com eficiência mensagens leves projetadas para;
- Alta latência
- Baixa largura de banda
- Redes não confiáveis
Esses recursos tornam o MQTT adequado para retransmitir grandes volumes de mensagens de uma vez. Portanto, empresas que usam LPWAN podem contar com MQTT para enviar suas mensagens de sensor para soluções em nuvem e plataformas analíticas.
c) No Facebook
O Facebook depende do MQTT como o protocolo de comunicação principal. Ajuda no envio de mensagens de sensor em massa para os usuários. As mensagens do Facebook também são transmitidas para plataformas Instagram usando MQTT.
d) Em casas inteligentes
O gateway MQTT está entre os protocolos mais preferidos para automatizar casas inteligentes no mundo. Você pode usá-lo junto com outras plataformas de nuvem, como Azure e IBM Watson. A tecnologia pode ajudar as pessoas a detectar e monitorar como estão usando a energia em suas casas inteligentes. Também ajuda a monitorar a temperatura de um local em tempo real e a qualidade do ar. Gateway Bluetooth é projetado para casas inteligentes.
e) Setor automotivo
Uma das prioridades significativas na indústria automotiva é a transformação digital. MQTT é vital nesses setores, pois atua como uma mensagem confiável entre a nuvem e o veículo.
f) Transporte e Logística
O setor de transporte conta com a tecnologia MQTT, pois auxilia na movimentação de mercadorias e logística. Com a função de mensagens, MQTT ajuda a rastrear cargas e frotas. Isso torna o setor de transporte mais confiável e eficiente.
Funções do MQTT Gateway
- Ele transmite informações entre o servidor e o cliente de forma eficiente.
- Ajuda na integração de redes Modbus TCP e MQTT.
- Auxilia no gerenciamento de grupos de dispositivos através de seu painel de acesso remoto web.
- Também é projetado como um conversor de protocolo e interface.
- Ele atua como um mediador entre qualquer plataforma IoT e servidor.
- Ele também atua como um intermediário entre o corretor MQTT e os sensores.
Preço do Gateway MQTT
O preço do gateway MQTT depende de fatores como;
- Área de implantação
- As especificações do MQTT
- O número de recursos que o MQTT possui
- Quer seja um iniciante ou avançado
Conclusão
O gateway MQTT Ble é um protocolo de comunicação que atua como intermediário entre qualquer plataforma IoT e sensores. Ele funciona obtendo dados desses sensores ou dispositivos inteligentes e traduzindo-os em MQTT. Em seguida, ele transmite esses dados para a plataforma da Internet das coisas ou para o corretor MQTT.
Este gateway atua como uma ponte para todos os dispositivos e sensores MQTT ou a internet das coisas. O MQTT é essencial nas indústrias, plataformas de mídia social, automotivo, e setores de transporte.
