MQTT پروٹوکول کا تصور
MQTT (Message Quueing Telemetry Transport)، جسے Message Quueing Telemetry Transport Protocol بھی کہا جاتا ہے، ایک "ہلکا پھلکا" کمیونیکیشن پروٹوکول ہے جس کی بنیاد اشاعت/سبسکرائب موڈ پر ہے۔ یہ ایک مواصلاتی پروٹوکول ہے جو TCP/IP پر بنایا گیا تھا اور اسے 1999 میں جاری کیا گیا تھا۔ MQTT کا فائدہ یہ ہے کہ یہ کم کوڈ اور محدود بینڈوڈتھ کے ساتھ ریموٹ ڈیوائسز کو جوڑنے کے لیے حقیقی وقت، قابل اعتماد پیغام رسانی کی خدمات فراہم کر سکتا ہے۔ کم توانائی کی کھپت اور کم بینڈوڈتھ قبضے کے ساتھ ایک حقیقی وقت کے مواصلاتی پروٹوکول کے طور پر، یہ چیزوں کے انٹرنیٹ، چھوٹے آلات، موبائل ایپلی کیشنز وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔
MQTT سرور (میسج ایجنٹ)، عام MQTT سرور میکرو کمپیوٹر روم میں کابینہ کا ایک گروپ نہیں ہے، بلکہ ایک سافٹ ویئر کے Erlang/OTP پلیٹ فارم کی ترقی پر مبنی ہے، اور پھر اس سافٹ ویئر کو چلانے کے لیے کمپیوٹر اور دیگر آلات موجود ہیں۔ بدیہی طور پر ایک سرور یا MQTT میسج سرور سافٹ ویئر چلانے والے سرورز کے کلسٹر کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔
شکل 1-1 افعال کو ظاہر کرتی ہے:
(1) کلائنٹس سے نیٹ ورک کنکشن قبول کریں۔
(2) مؤکل کی طرف سے جاری کردہ معلومات کو قبول کریں۔
(3) گاہکوں سے سبسکرپشن اور ان سبسکرپشن کی درخواستوں کو ہینڈل کریں۔
(4) سبسکرائب شدہ صارفین کو درخواست کے پیغامات آگے بھیجیں۔
MQTT پروٹوکول نیٹ ورک ٹرانسمیشن
MQTT بنیادی نیٹ ورک کی نقل و حمل کی تعمیر کرے گا، یہ کلائنٹ اور سرور کے کنکشن قائم کرے گا، اور بائٹ اسٹریم کی بنیاد پر آرڈرڈ، لاز لیس، دو طرفہ ٹرانسمیشن فراہم کرتا ہے۔ ڈیٹا بھیجتے وقت، MQTT متعلقہ سروس کے معیار (Qos) کو موضوع کے ساتھ منسلک کرے گا۔
(1) پروٹوکول اصول
MQTT پروٹوکول کے مواصلاتی عمل کو کلائنٹ اور سرور دونوں کے ذریعہ مکمل کرنے کی ضرورت ہے۔ تین شناختیں ہیں: پبلش، بروکر اور سبسکرائب۔ پیغام پبلشر اور سبسکرائبر دونوں کلائنٹ ہو سکتے ہیں، اور میسج بروکر MQTT سرور ہے۔
① MQTT کا نفاذ
موضوع: جسے پیغام کی قسم کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔
پے لوڈ: پیغام کے مواد کی نشاندہی کرتا ہے، جو ڈیٹا کا مواد استعمال کیا جانا ہے۔
②MQTT کلائنٹ
MQTT پروٹوکول کا استعمال کرنے والی ایپلیکیشن یا ڈیوائس، جو کہ MQTT سرور پر مبنی نیٹ ورک کنکشن ہے، معلومات کو شائع کرنے، معلومات شائع کرنے کے لیے سبسکرائب کرنے، ایپلیکیشن کے پیغامات کو ان سبسکرائب کرنے یا حذف کرنے، اور سرور سے منقطع ہونے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
(2) MQTT پروٹوکول کی خصوصیات
پروٹوکول کو ریموٹ سینسرز اور کم بینڈوتھ، ناقابل بھروسہ نیٹ ورکس میں کنٹرول ڈیوائسز کے ساتھ بات چیت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس میں درج ذیل اہم خصوصیات ہیں:
① پبلش/سبسکرائب میسج موڈ کا استعمال ایک سے کئی پیغامات کی اشاعت اور ایپلیکیشن پروگراموں کو ڈیکپلنگ فراہم کرنے کے لیے کریں۔
② لوڈ مواد ماسک کے پیغام کی ترسیل.
③ نیٹ ورک کنکشن فراہم کرنے کے لیے TCP/IP استعمال کریں۔
④ پیغام کی اشاعت کے معیار کی تین قسمیں ہیں، پیغام کی اشاعت (Qos: 0 زیادہ سے زیادہ ایک بار، 1 کم از کم ایک بار، 2 صرف ایک بار)
⑤ چھوٹی ٹرانسمیشن، چھوٹی ٹریفک کی مانگ۔
MQTT سرور اور ٹرمینل مانیٹرنگ ڈیوائس کے درمیان مواصلت
آلات کو MQTT سرورز کے ساتھ تعامل کرنے کے قابل بنانے کے لیے بہت سے میٹر گیٹ ویز سے جڑتے ہیں۔ تاہم، ADW300 میٹر، جو ہماری ADW سیریز کے میٹروں میں سے ایک ہے، خود انٹرنیٹ فنکشن رکھتا ہے، بشمول 4G اور WIFI، جو ڈیوائس کو IoT کارڈ یا LAN کے ذریعے انٹرنیٹ فنکشن کے قابل بناتا ہے۔ ڈیوائس کو گیٹ وے اور پھر سرور سے جوڑنے کے معمولی عمل کو کم کریں، اور چیزوں کے صنعتی انٹرنیٹ کا احساس کریں۔
1. ADW300 وائرلیس انرجی میٹر کے اہم کام:
چھوٹا سائز
اعلی درستگی: کلاس 0.5S
بھرپور افعال: ہارمونک، درجہ حرارت کی پیمائش، DI/DO، الارم، وغیرہ۔
مواصلات کے بہت سے اختیارات: RS485، LoRa، NB، 4G، WiFi
بیرونی CT
2. معیاری MQTT پروٹوکول
① سبسکرپشن
سبسکرپشنز میں ٹاپک فلٹرز اور سروس کا معیار (QoS) شامل ہیں۔ سبسکرپشن سیشن سے وابستہ ہے۔ ایک سیشن میں متعدد سبسکرپشنز شامل ہو سکتے ہیں۔ ہر سیشن میں ہر سبسکرپشن کا ایک مختلف موضوع کا فلٹر ہوتا ہے۔
② سیشن
ہر کلائنٹ کے سرور کے ساتھ رابطہ قائم کرنے کے بعد، سیشن کلائنٹ اور سرور کے درمیان ایک واضح تعامل ہونا چاہیے۔ سیشن ایک نیٹ ورک کے درمیان موجود ہے یا کلائنٹ اور سرور کے درمیان متعدد مسلسل نیٹ ورک کنکشن کو پھیلا سکتا ہے۔
③ موضوع کا نام
ایپلیکیشن میسج سے جڑا ہوا ٹیگ جو سرور کی سبسکرپشن سے میل کھاتا ہے اور سرور ہر اس کلائنٹ کو پیغام بھیجتا ہے جس کی رکنیت ٹیگ سے ملتی ہے۔
④ ڈیٹا اپ لوڈ
بجلی کے میٹر کی وائرلیس ٹرانسمیشن چھوٹی ٹرانسمیشن اور چھوٹی ٹریفک کی طلب کو حاصل کرتی ہے۔ اس بجلی کے میٹر کا ڈیٹا اپ لوڈ کرنے کا عمل آسان ہے۔ (تفصیلات کے لیے ضمیمہ دیکھیں) فالتو ڈیٹا اپ لوڈ کرنے کے اقدامات حسب ضرورت ڈیٹا اپ لوڈنگ کو فروغ دینے کے لیے بہتر بنائے گئے ہیں۔ اس میں عام طور پر استعمال ہونے والے الیکٹریکل پیرامیٹر ڈیٹا، سگنل کی طاقت، فعال پاور ڈیمانڈ، وولٹیج کرنٹ ریشو، درجہ حرارت، ڈی آئی سٹیٹ، وولٹیج کرنٹ ہارمونک ڈسٹورشن ریٹ، چوٹی اور ویلی الیکٹرک انرجی وغیرہ شامل ہیں۔
نتیجہ
خلاصہ یہ کہ انٹرنیٹ آف تھنگز ٹیکنالوجی کے موجودہ ماحول میں، MQTT سرور کو مختلف کاروباروں نے اپنایا ہے، کیونکہ MQTT سرور اور MQTT پروٹوکول ان کی ذہین انتظامی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔ بہت سے کاروباری اداروں کی کچھ پروڈکشن ورکشاپس کو بجلی کے آلات کی کام کرنے کی حالت کی نگرانی کے لیے وائرلیس آلات استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور کاروباری اداروں کی پیداواری ورکشاپس زیادہ تر بکھرے ہوئے آزاد برقی آلات ہوتے ہیں، اگر ہر ایک سامان گیٹ وے پر نصب کیا جاتا ہے، تو تبدیلی کی لاگت بہت زیادہ ہوتی ہے۔ . اس لیے، اخراجات بچانے کے لیے، زیادہ تر انٹرپرائزز اکثر وائر لیس مانیٹرنگ آلات -- ADW300 کے لیے بجلی کے میٹروں کا ایک بیچ لگاتے ہیں۔ CT کے ذریعے، کیبلز اور پروڈکشن لائنوں کے مختلف آلات کے پیرامیٹرز جمع کیے جاتے ہیں، جن میں بنیادی طور پر الیکٹرک پیرامیٹر ڈیٹا جیسے کرنٹ اور وولٹیج شامل ہیں، اور حاصل کردہ ڈیٹا کو حقیقی وقت میں MQTT سرور کلاؤڈ پر اپ لوڈ کیا جاتا ہے۔ پھر ٹرمینل مانیٹرنگ آلات کا ڈیٹا حاصل کرنے، ٹرمینل اور کلاؤڈ کے درمیان دو طرفہ کمیونیکیشن کا احساس کرنے، اور ایک طاقتور ڈیٹا چینل بنانے کے لیے انٹرنیٹ آف تھنگز پلیٹ فارم اور ڈیٹا بیس کے ذریعے MQTT سرور کے موضوع کو سبسکرائب کریں۔ حاصل کردہ ڈیٹا کو MQTT سرور کے کلاؤڈ ڈیٹا بیس میں محفوظ کیا جاتا ہے، جو ڈیٹا کی حفاظت کو یقینی بنا سکتا ہے اور پاور مینجمنٹ اور ڈسپلے سسٹم بنا سکتا ہے۔ کلاؤڈ ٹیکنالوجی، بگ ڈیٹا اور انٹرنیٹ کے ذریعے حاصل کردہ ڈیٹا کو پیش منظر میں دکھایا جائے گا، اور صارفین موبائل ایپ اور ویب پیج پر لاگ ان کر کے آلات اور کیبلز کے پاور ڈیٹا کو حقیقی وقت میں مانیٹر کر سکتے ہیں۔
