[发明专利]一种MQTT协议与COAP协议融合算法

说明书

本发明公开了一种MQTT协议与COAP协议融合算法，包括以下步骤：建立协议融合组件，将该组件与云端服务器或终端设备连接；协议融合组件包括MQTT服务器和COAP服务器；判断物联网设备和终端设备使用的协议信息；若物联网设备和终端设备均采用同一种通讯协议，将若干个物联网设备的采集信息发送给终端设备或将物联网设备的采集信息发送给若干个终端设备；若物联网设备和终端设备不采用同一种通讯协议，则通过MQTT服务器和COAP服务器进行报文转换后；本发明通过MQTT服务器和COAP服务器来解决TCP与UDP协议共存，兼容多协议转换，不改变物联网设备原有的数据传输协议，有效降低成本。

技术领域

本发明涉及物联网通信技术领域，尤其涉及一种MQTT协议与COAP协议融合算法。

背景技术

COAP(Constrained Application Protocol)协议是一种面向网络的协议，主要应用于物联网场景。为了克服HTTP对于受限环境的劣势，COAP既考虑到数据报长度的最优化，又考虑到提供可靠通信。COAP由UDP作为承载，遵循UDP基本的协议报文格式，UDP数据内容部分按照COAP协议报文格式进行写入传输。COAP协议采用了与HTTP类似的特征，核心内容为资源抽象、REST式交互以及可扩展的头选项等，支持内嵌的资源发现。

在物联网环境中，设备类型多种多样，工作环境各不相同。对于有稳定供电的设备，多数采用MQTT协议接入物联网平台，MQTT协议由TCP作为承载，优点是这种接入方式能够保持长连接，实现消息实时双向传输。对于在外部使用电池供电的设备，功能相对简单，存储空间小，数据传输速率低，需要待机时间长，往往采用COAP协议接入网络，每次发送完数据后休眠。设备使用多种协议接入物联网平台，为满足M2M(Machine to Machine)场景，设备之间需要进行消息交互，本发明提供一种物联网平台协议适配方法，物联网平台支持设备使用COAP协议或MQTT协议接入，对于COAP协议和MQTT协议接入的设备，物联网平台为设备颁发数字证书，设备使用数字证书获得接入物联网平台的权限，数字证书关联Topic使用权限，物联网平台通过数字证书控制Topic使用权限，基于Topic将COAP协议和MQTT协议进行适配，使得不同协议的设备之间可以互相通信，实现COAP协议设备与MQTT协议设备之间的数据交互。

随着电力统一物联管理平台的深入建设以及海量异构设备的不断接入，不同的业务终端之间使用的协议差异较大，存在以下不足：一是工作量较大，接入时间较长：各类业务终端需进行协议改造之后再接入物联管理平台；二是业务数据不统一，不利于后期管理和升级：业务终端接入物联管理平台，只涉及设备注册、连接、升级，其他业务应用功能还是需根据业务部门制定的协议开发，一个接入终端存在两类协议。

例如，申请号为CN201811512771.3，申请日为2018年12月11日的中国专利申请公开了一种物联网系统及其设备的注册、认证、连接方法，包括认证方法为：物联网设备基于COAP协议和Json数据格式，采用POST和GET方法，向Californium认证服务器发起请求，认证服务器根据设备MAC地址，查询数据库；物联网设备基于无效MAC地址向认证服务器发起请求，查询数据库失败后，认证服务器返回连接错误的提示信息“error”，如果三分钟内，连续发起五次及以上次数的无效认证申请，认证服务器可屏蔽该MAC地址的设备请求；连接方法为：物联网设备获得正确的连接配置信息时，将再次与物联网平台的连接服务器发起连接，本次连接，设备基于MQTT协议和Json数据格式，采用“发布/订阅”的工作模式，与MQTT连接服务器保持通信；MQTT代理服务器，一方面订阅物联网设备状态，配合web服务器将数据存储到TSDB时序数据库；另一方面协助Web服务器，发布控制类指令，设备端订阅后，可以执行用户命令。虽然该方法有提到可以采用MQTT协议和COAP协议，但是该技术手段是通过两种协议接口进行实现，并非将两种协议进行融合，使用过程中需要对每个物联网设备接入MQTT协议和COAP协议接口，消耗大量成本。

发明内容