नया साल मुबारक हो, हैप्पी न्यू एमक्यूटीटी / यूडीपी

नमस्कार।

जैसा कि मैंने हाल ही में लिखा है ( MQTT / UDP के बारे में पहला छोटा लेख ), MQTT / UDP MQTT पर आधारित एक प्रोटोकॉल है, लेकिन:

• UDP प्रसारण के शीर्ष पर जाता है (कोई ब्रोकर की आवश्यकता नहीं, लगभग कोई कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं)
• इसे लागू करना सरल है (C + UDP / IP स्टैक पर 10 लाइनें - और आप सेंसर से डेटा भेजते हैं)
• हर कोई हर कोई सुनता है

एक तरह से, यह CAN है, लेकिन ईथरनेट के ऊपर।

क्यों।

मेरा अपार्टमेंट वास्तव में एक प्रणाली के नियंत्रण में कई वर्षों से रह रहा है जैसे कि "घर वास्तव में ओलिगोफ्रेनिक नहीं है।" इसे बुद्धिमत्ता कहना बेमानी होगा, लेकिन प्रकाश और जलवायु स्वचालित हैं। आपदा के पैमाने की कल्पना करने के लिए - यह प्रणाली 19 इंच चौड़ी और दो मीटर ऊँची एक पूरी तरह से टूटी हुई रैक पर रहती है। रैक की दो दीवारों को लगभग फर्श पर कब्जा कर लिया गया है।

जब मैंने यह सब डिजाइन किया, तो दोष सहिष्णुता का मुद्दा पहले आया। ऑपरेशन के कई वर्षों से पता चला है: यह सच है। सब कुछ नकार देता है। जल्दी या बाद में। लेकिन इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले अभी तक विफल नहीं हुए हैं, और यह उन पर विफलता के खिलाफ सुरक्षा का अंतिम सोपान है।

गलती सहिष्णुता के बाद अगली समस्या चिड़ियाघर है। जीवन के प्राकृतिक पाठ्यक्रम, मेरी जिज्ञासा और तात्कालिक जरूरतों के कारण, एक नियमित पीसी पर सामान्य यूनिक्स, मेष पीएलसी, रास्पबेर + ऑरेंज पीआई, एटमेगा मॉड्यूल, नोडोडेयू-आधारित मॉड्यूल (ईएसपी 8266) सिस्टम में रहते हैं, और यह सब एक दूसरे के माध्यम से होता है। 485, मोडबस टीसीपी, http, और साइड एक बेचैन MQTT ब्रोकर को लटका देता है, एक पूरे शिविर के साथ इसे स्विच करने के असफल प्रयास की विरासत के रूप में।

क्यों MQTT पर स्विच करने का प्रयास असफल है। सबसे पहले, लोहे के हिस्से के लिए यह भारी या जटिल है। पास्कल के टुकड़े पर जो कोडसीएस पीएलसी में छिपा हुआ है, केवल एक मसोचिस्ट एमक्यूटीटी लिख सकता है। लेकिन फिर आपको डीबग करने की आवश्यकता है। इसी तरह atmega पर: आप रटना कर सकते हैं, लेकिन बारीकी से। लेकिन यह पूरी परेशानी नहीं है।

MQTT जैसा कि यह है (और हर जगह स्वीकार्य है 3.1.1) प्रेषक सहित सभी प्राप्तकर्ताओं को एक PUBLISH पैकेट (जो कि दलाल को हमारा संदेश है) भेजने पर जोर देता है। इस पागलपन का प्रभाव मंत्रमुग्ध करने वाला है - एक ही OpenHAB एक ही नाम के तहत MQTT में डेटा नहीं भेज और प्राप्त कर सकता है। इसका मतलब है कि MQTT के आधार पर एक बस को व्यवस्थित करना असंभव है (कई मॉड्यूल जो एक ही वस्तु के मूल्य को अपडेट करते हैं और इसका उपयोग करते हैं)। और यह ठीक है कि पीएलसी संचार को कैसे व्यवस्थित किया जाना चाहिए, जिसमें मुख्य प्रकाश नियंत्रण रहता है, ओपनएचएबी, जो वेब इंटरफेस और मोबाइल एप्लिकेशन से प्रकाश को नियंत्रित करता है, और स्मार्ट स्विच, जिसे मैं यहां और यहां जोड़ने में सक्षम होना चाहता हूं। यही है, ज़ाहिर है, इस समस्या को दरकिनार किया जा सकता है, लेकिन वास्तव में इसका मतलब है कि अपना खुद का प्रोटोकॉल सर्फ़क MQTT बनाना, और यह पहले से ही बहुत अधिक लगता है।

उसी समय, मुझे क्या चाहिए? पैरामीटर मान का अद्यतन भेजें और इसे सभी इच्छुक बिंदुओं पर प्राप्त करें। किस लिए, वास्तव में, दादाजी ने प्रसारण पते पर यूडीपी किया।

लंबे समय तक पाठकों में से एक हबेरा पर आखिरी पोस्ट के बाद मुझे यूडीपी प्रोटोकॉल की अविश्वसनीयता के साथ फटकार लगाई गई। मैंने सट्टा से उसे जवाब दिया कि IoT के लिए, UDP टीसीपी से अधिक विश्वसनीय है: एक नेटवर्क पर 50% पैकेट नुकसान के साथ, टीसीपी बस लेट नहीं होगा, लेकिन आम तौर पर, और यूडीपी पर माप भेजने वाले तापमान संवेदक बस आधे से गिनती खो देंगे, जो प्रभावित करेगा किसी भी तरह से सिस्टम का संचालन। आम तौर पर।

लेकिन यह अटकलबाजी थी। हालाँकि, खुद से पूछने के लिए शैंपेन पीने के लिए एक व्यक्ति को नए साल की छुट्टियां भी दी गई थीं: क्या हम आज फावड़ा से अपने घर लैन डालेंगे? और कोई बात नहीं।

मैंने एमक्यूटीटी / यूडीपी लिया और एक आदिम परीक्षण लिखा। एक पक्ष पैकेट के बीच बिना रुके लगातार पैकेट भेजता है जितना कि यह कर सकता है। दूसरा गति और पैकेट हानि पर विचार करता है। प्रयोग सरल था: हमने इस नकली को लॉन्च किया, और समानांतर में दो एचडी टीवी इंटरनेट से फिल्में दिखाते हैं, और डेस्कटॉप कंप्यूटर एनएएस को एक बड़ी फाइल लिखते हैं।

परिणाम दर। मैंने हर चीज का इंतजार किया, लेकिन ... यूडीपी के लिए अधिकतम नुकसान आधा प्रतिशत तक पहुंच गया, और दोनों टीवी ने दिखाना बंद कर दिया। इसलिए मैं अभी भी निराशावादी था। एक वास्तविक होम नेटवर्क में, यूडीपी डिलीवरी की विश्वसनीयता पूर्ण के करीब है। फिर भी, मैं शायद पुष्टियों के साथ एक संस्करण बनाऊंगा और पैकेजों को फिर से भेजूंगा। कुछ कठिनाइयां हैं, लेकिन सवाल पूरी तरह से हटा दिया गया है।

दूसरा प्रश्न सुरक्षा है, लेकिन सही है, अगर वे मेरे घर के नेटवर्क में टूट जाते हैं, तो तापमान सेंसर से डेटा का नुकसान आखिरी चीज है जिसके बारे में मैं शोक करूंगा। हालांकि, फिर से, अंक ट्रैकर में डिजिटल रूप से हस्ताक्षरित पैकेज का कार्य मौजूद है, और मैं पहले से ही समझता हूं कि इसके कार्यान्वयन के लिए एमक्यूटीटी पैकेजों का विस्तार कैसे किया जाए।

सामान्य तौर पर, मैं दूसरे दिन सिर्फ MQTT / UDP पर स्विच करने के लिए घरेलू नेटवर्क में उपकरणों की पहली जोड़ी पर योजना बनाता हूं।

और मेरा सुझाव है कि आप इसे अपने कार्यक्रमों और उपकरणों में आज़माएं: अंग्रेजी में रिपोजिटरी और प्रलेखन ।

क्या उपलब्ध है:

जावा, पायथन और सी में सुंदर पूर्ण कार्यान्वयन। लुआ पर बुनियादी कार्यान्वयन। अब तक, केवल Arduino और CodeSys PLC (मेष पर परीक्षण और काम करता है, लेकिन यह कुछ भी करना चाहिए) के लिए भेज रहा है।

GUI उपकरण क्या हो रहा है और हस्तक्षेप करने के लिए देखने के लिए:



पायथन, लुआ और जावा में डेटा भेजने और प्राप्त करने के कार्यक्रम।

नियमित MQTT और सीधे OpenHAB के साथ एकीकरण के लिए पायथन कनेक्टर्स। वे आगे की दिशा में गुजरने के बाद 5 सेकंड के लिए संदेश के रिवर्स प्रसारण को रोकते हुए, साइकिल के खिलाफ सुरक्षा का काम करते हैं। इसके अलावा, दोहराया डेटा के प्रवाह को सीमित करने के लिए एक पुस्तकालय है। वह जांचती है कि क्या निर्दिष्ट समय के लिए पहले से ही इस विषय का कोई अपडेट है, और यदि वह करती है, तो वह नए अपडेट को तभी छोड़ती है, जब डेटा बदल गया हो।

मैं धीरे-धीरे पूरी तरह से इस प्रोटोकॉल में जाने की योजना बना रहा हूं, और यहां एक उदाहरण है जो मैं सेंसर के साथ प्राप्त करना चाहता हूं:



एक कमरे में तीन सेंसर हैं (अच्छी तरह से, या सड़क पर, यह कोई फर्क नहीं पड़ता)। वे MQTT / UDP के माध्यम से नमूने भेजते हैं। ये रीडिंग मुख्य स्मार्ट होम सिस्टम (ओपनएचएबी), एक ऐतिहासिक डेटाबेस और एक दीवार मॉनिटर द्वारा प्राप्त की जाती हैं जो निवासियों के लिए तापमान प्रदर्शित करता है।

एमक्यूटीटी / यूडीपी का पूरा आकर्षण यह है कि इस तरह की योजना में किसी भी ब्लॉक की विफलता अन्य सभी के लिए कोई समस्या पैदा नहीं करती है। और यह प्रोटोकॉल की करामाती सादगी के साथ है।

इसके अलावा, डुप्लिकेट के साथ निरर्थक नियंत्रण योजनाओं को आसानी से उसी योजना में लागू किया जाता है। डेटाबेस सर्वर को बिना किसी समस्या के डुप्लिकेट किया जा सकता है। यह प्रबंधन से निपटने वाले मॉड्यूल की नकल करने के लिए मुश्किल होगा। उदाहरण के लिए, तापमान को सुनने से रेडिएटर्स पर एक नियंत्रण कार्रवाई होती है। लेकिन शायद यह अगली कहानी है। आज मैं सेंसर से सिग्नल इकट्ठा करने और स्मार्ट होम के मॉड्यूल के बीच आदान-प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करने की योजना बना रहा हूं।