多个Zigbee监测网络远程监控的实现

底层为多个Zigbee监测网络，负责监测数据的采集。每个Zigbee监测网络有一个网关节点和若干的数据采集节点。监测网络采用星型结构，网关节点作为每个监测网络的基站。网关节点具有双重功能，一是充当网络协调器的角色，负责网络的自动建立和维护、数据汇集；二是作为监测网络与中间层交互的接口，与中间层的消息代理传递消息。

中间层为消息代理，完成消息的路由功能。分别接收管理应用、网关节点发来的消息，然后进行转发，使管理应用与监测网络的网关间实现数据交互。

上层为管理应用，作为人机接口，实时显示各个Zigbee监测网络的监测数据；接收用户的各种设置参数和控制命令。

网关节点与管理应用间的数据传递是双向的，即网关节点接收到数据采集节点发来的监测数据后，预处理后形成消息发给消息代理，由消息代理转给管理应用；管理应用收到用户的设置参数或控制命令后，形成消息传递给消息代理，再由消息代理发给网关节点。所以，它们即是消息的提供者，也是消息的使用者。

发布/订阅模型允许多个消息提供者向同一主题发布消息。因此，多个Zigbee监测网络通过其网关节点分别连接到消息代理，向同一主题发布有关监测数据的消息。管理应用通过订阅同一个主题，就能获得所有监测网络的监测数据。

另外，发布/订阅模型还允许多个消息使用者订阅同一个主题，消息代理会向不同的订阅者广播。因此，不同网关节点订阅同一主题后，管理应用只需向消息代理发送一条控制命令，多个监测网络的网关节点就能收到同一条控制命令。

4.  具体实现

4.1. 与消息代理间的消息传递

通过MQTT协议实现管理应用、监测网络中网关节点与中间层消息代理间的数据传输。

首先需要对中间层的消息代理进行配置，主要包括：创建连接工厂、创建主题、创建激活规范等。

在消息代理上需要创建两个主题，一个用于传递监测数据，一个用于传递控制命令。不同监测网络的网关节点向监测数据主题提供消息，管理应用订阅监测数据主题。管理应用向控制命令主题提供消息，不同的网关节点订阅控制命令主题。

网关节点、管理应用作为客户端，还需要编写专门的消息收、发送模块。虽然它们运行平台不同，网关节点运行于嵌入式设备的Linux环境，管理应用运行于台式机的Windows环境，但它们实现的步骤和原理是一样的。用MQTT库实现消息的发布和订阅模块，主要包括以下几个部分。

作者：李强   来源：微计算机信息