Modbus 및 MQTT 프로토콜의 이점

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Modbus 및 MQTT 프로토콜의 이점

Mod bus 는 1979 년에 처음 등장 한 직 렬 통신 프로토 콜 이며 산업 용 장 비를 연결 하는 데 사용되는 표준 프로토 콜 입니다 . M Q TT 는 20 년 전에 존재 했지만 두 프로토 콜 을 함께 사용하면 심 층 임 베 디 드 장치 에 IoT 의 규모 와 연결 성을 제공 할 수 있습니다 .

다음 그림 은 이러한 프로토 콜 간의 일반적인 관계를 보여줍니다 .

IoT 통신 을위한 지원 솔루 션 으로서 IoT 게 이트 웨 이는 이제 Mod bus 와 M Q TT 를 살펴 보고 IoT 에서 차이 점 과 서로를 보 완 하는 방법을 살펴 보 겠습니다 .
Modbus 및 MQTT 프로토콜의 이점Figure

모 드 버스

1979 년에 처음 등장 한 이래 로 Mod bus 는 RS 48 5 와 같은 다양한 물리적 링크 를 지원 하는 포 괄 적 인 프로토 콜 세 트로 진화 했습니다 . Mod bus 의 핵심 은 마스터 슬 레이 브 모 드를 사용하는 직 렬 통신 프로토 콜 입니다 .호스트 는 슬 레이 브 에 요청을 보내고 슬 레이 브 는 응답 합니다 .표준 Mod bus 네트워크 에서는 호스트 가 하나 이고 최대 24 7 개의 슬 레이 브 가 있습니다 (그러나 2 바 이트 주소 지정 으로 이 한 계는 크게 증가 할 수 있습니다).

RS 48 5 를 통해 마스터 와 슬 레이 브 간의 통신 은 기능 코드를 나타내는 프레 임 에서 발생합니다 .이 기능 코 드는 독립 적 인 입 력을 읽 거나 , 선 입 선 출 대기 열 을 읽 거나 , 진단 함 수를 실행 하는 것과 같은 작업 할 기능을 식별 합니다 .그런 다음 슬 레이 브 는 수신 된 기능 코 드에 따라 응답 하며 , 이 응답 은 바 이트 세 트로 표시 되는 간단한 응답 입니다 .따라서 슬 레이 브 는 스마트 장치 또는 하나의 센 서 만 가진 간단한 장치 일 수 있습니다 .

설명 에서 Mod bus 프로토 콜 은 매우 간단 하지만 프로토 콜 로서 의 개방 성은 업 계 전체 또는 SC ADA 시스템을 위한 실제 통신 프로토 콜 이 된다는 것을 알 수 있습니다 .

메시지 대기 열 원 격 측정 전송

M Q TT 는 사 물 인터넷 상호 작용 을 위해 설계 된 개방 형 가 벼 운 기계 대 기계 프로토 콜 입니다 . M Q TT 네트워크 에는 M Q TT 에이 전 트 간의 상호 작용 을 조정 하는 M Q TT 브 로 커 가 포함되어 있습니다 .에이 전 트는 사용자가 사용할 정보를 게시 하는 게시 자 입니다 (아 래 그림 참조).

메시지 대기 열 원 격 측정 전송 네트워크 에서의 영향 요 인
Modbus 및 MQTT 프로토콜의 이점Figure1

M Q TT 는 제한 된 리 소 스를 가진 임 베 디 드 장치 용 으로 설계 되었 기 때문에 요구 사항 이 거의 없습니다 .작은 점 유 공간 외에도 M Q TT 는 낮은 대 역 폭 네트워크를 통해 통신 할 때 에도 우 수한 통신 효율 성과 매우 적은 오 버 헤 드를 제공합니다 (HT TP 와 같은 프로토 콜 에 비해). 3 G 네트워크 에서도 M Q TT 는 HTTP 를 사용하는 R EST (Pres pres sive State Transfer) 보다 93 배 더 빠른 처리 량 으로 5 G / 4 G 에서 더 큰 증 가를 볼 수 있습니다 .

M Q TT 는 최소한 의 메 서 드를 사용하여 특정 주제 에 대해 수행 할 작업을 표시 하여 게시 / 구 독 모델을 구현 합니다 .에이 전 트는 브 로 커 에 연결 한 다음 주 제를 게시 하거나 구 독 합니다 .완료 되면 에이 전 트가 브 로 커 로부터 연결 을 끊 습니다 . M Q TT 메 서 드 정의 :

연결 - M Q TT 브 로 커 와의 연결 을 설정 합니다 .

연결 끊 기 - M Q TT 브 로 커 와의 연결 을 끊 습니다 .

게시 - M Q TT 브 로 커 에 주 제를 게시 합니다 .

구 독 - M Q TT 브 로 커 에서 테 마 를 구 독 합니다 .

구 독 취소 - M Q TT 브 로 커 에서 테 마 를 구 독 취소 합니다 .

아래 그림 에서 볼 수 있 듯이 , M Q TT 브 로 커 를 사용하여 게시 자와 가입 자 간의 간단한 상호 작용 을 보여줍니다 .그림 에서 볼 수 있 듯이 , 정보 제작 자는 M Q TT 브 로 커 에 연결되어 있습니다 .마찬가지로 , 정보 소비 자는 M Q TT 브 로 커 에 연결 된다 .소비 자 구 독 항목 (여 기 서 / home / alar ms / 1 / status 로 정의 됨)이 예 제 항목 에서는 홈 페이지 의 영역 1 에 대한 경 보 시스템의 상태 변경 을 식별 합니다 .제작 자가 공유 할 정보가 있을 때 브 로 커 에게 메시지를 게시 하여 주 제를 구 독 하는 모든 사용자 와 정보를 공유 합니다 .

메시지 대기 열 원 격 측정 전송 에이 전 트 간의 간단한 상호 작용
Modbus 및 MQTT 프로토콜의 이점Figure2

여기서 공유 되는 주제 의 구조 에 주목 하십시오 .파일 시스템 계 층 구조 와 유사 하므로 테 마 의 구조 를 단순 화 합니다 .이러한 형태의 리 소 스 계 층 은 R EST 와 같은 프로토 콜 아 키 텍 처 에서도 일반적으로 발견 됩니다 .

M Q TT 는 구 독 프로세 스를 단순 화 하기 위해 와 일 드 카 드 형태로 사용할 수 있습니다 .사용자가 모든 경 보 의 상태를 원하는 경우 / home / alar ms / ++ / status 에 가입 하여 모든 경 보 상태 변경 을 알 릴 수 있습니다 .전체 하 위 트 리는 또한 / home / # 주 제를 사용하여 가입 할 수 있으며 , / home 아래 의 모든 이벤 트를 가입 할 수 있습니다 .

서비스 품질

M Q TT 를 사용하면 Qo S (서 비스 품질) 를 정의 할 수 있습니다 . M Q TT 에는 세 가지 수준의 Qo S 가 있습니다 .

Q o S 0 입니다 .이 등 급 은 " 최 대 한 번 " 배달 (최 고 조건) 을 나타 냅니다 .소식 은 확인 되지 않으 므로 일 회 성 방법입니다 .

Q o S 1 을 포함 합니다 .이 등 급 은 " 적 어도 한 번 " 배달 을 나타 냅니다 .사용자는 메시지를 한 번 이상 받을 수 있지만 수신 자가 수신 했 음을 확인할 수 있습니다 .

Q o S 2 를 포함 합니다 .가장 느 리 지만 가장 보장 되는 서비스 품질 은 레벨 2 입니다 . Qo S 2 는 " 한 번 만 " 을 의미 하며 4 단계 의 배달 핸드 셰 이크 를 포함 합니다 .이 클래 스는 가장 느 리 지만 가장 안전 합니다 .

선택한 Qo S 수준 은 데이터 와 전달 의 중요 성에 따라 달라 집니다 .

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