基于CoAP与MQTT的配电物联网通信架构设计

发布时间：2021-04-13 04:30

　　配电网应用物联网技术对进一步提高配电网自动化水平,实现向"枢纽型、平台型、共享型"转变以及支撑坚强智能电网与泛在电力物联网建设具有重要意义。为了促使配电物联网通信标准化,实现数据模型高效传输,介绍了物联网与配电物联网的内涵,分析了受限应用协议（CoAP）与消息队列遥测传输协议（MQTT）应用配电物联网的适用性,设计了基于CoAP与MQTT的配电物联网通信架构,提出了基于MQTT与CoAP的配电物联网信息交互方法,有利于实时数据与信息模型的高效传输。经测试,验证了所提方法的可行性。 

【文章来源】：电气自动化. 2020,42(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

通信架构设计

按照配电物联网通信架构设计,当边缘计算终端与云主站进行远程组网时,可使用MQTT协议实现“端边”交互;当端设备(智能终端)直接与云主站通信时,可使用MQTT协议实现“端云”交互,鉴于两种情形交互方法类似,本文仅讨论“边云”交互。在信息交互过程中,MQTT协议将参与方划分为3种身份,分别是:发布者、代理和订阅者。消息的发布者和订阅者都是客户端,消息的代理是服务器端。MQTT协议采用发布/订阅机制来完成消息交互,该机制能够提供一对多消息分发,其交互机制如图2所示,将MQTT代理部署于云主站内部的物联网平台侧,边缘计算终端向MQTT代理发布服务内容,主站应用从MQTT代理选择订阅服务,并将订阅结果推送给边缘计算终端。3.2 基于CoAP的“端边”交互方法

按照配电物联网通信架构设计:当端设备与边缘计算终端本地组网时,可使用CoAP协议实现“端边”交互;当端设备(传感器)直接与云主站通信时,可使用CoAP协议实现“端云”交互,鉴于两种情形交互方法类似,本文仅讨论“端边”交互。与MQTT不同,目前CoAP协议实现方式一般分为请求/响应模式和观察者模式,分别适用于不同的业务场景。配电物联网通信架构中,CoAP的两种使用模式都有其应用场景,如图3所示。边缘计算终端连接的末端设备数量有限,且多为在线状态,既可采用请求/响应模型,也可采用观察者模型。在信息交互过程中,CoAP协议将参与方划分为两种身份:客户端和服务器端。在配电物联网通信架构中,边缘计算终端既可作为服务器端,由端设备(客户端)向其注册自身的信息,实现自动发现等功能;也可作为客户端,向端设备(服务器端)订阅数据等。4 试验验证

【参考文献】：
期刊论文
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[5]基于IEC61850的配电终端即插即用实现技术研究[J]. 顾建炜,赵翠然,张铁峰.  电力系统通信. 2012(04)
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[7]物联网在电力系统的应用展望[J]. 李勋,龚庆武,乔卉.  电力系统保护与控制. 2010(22)



本文编号：3134619