【产品应用】GLCOM-NET网关一分钟实现LoRa转MQTT（初阶版）

随着无线物联网中数据流量的增加，为了能够有效收集、存储和分析海量的数据，需要将数据交由服务器处理，而简单轻量的mqtt协议则是将数据传输到服务器的首选。本文提供了一套快速实现lora转mqtt的方案。
产品简介
1. zsl42x智能组网芯片简介
zsl420/zsl421是广州致远微电子研发的一款集成lora功能的微控制器。该产品集成无线收发器，可支持二次开发的arm cortex-m0+超低功耗内核。无线收发器工作频段470~510mhz，支持lora、(g)fsk等调制方式。提供zlglink透传固件以及图形配置上位机，通过串口命令进行交互控制，使您可以专注于主控mcu应用开发，将产品以更低的成本，更短的开发周期投入市场。2.glcom-net智能通信网关简介glcom-net是广州致远电子开发的一款智能lora数据通信网关，采用lora无线技术，实现了自组网、无线数据透明传输至tcp、udp、mqtt、http及rs485/232等功能，化繁为简，大幅简化无线产品复杂的开发过程，使您的产品以更低的成本快速投入市场，可广泛应用于工业物联网应用中。
协议简介
1.mqtt协议简介
mqtt是一种构建于tcp/ip协议之上的基于客户端和服务器的消息发布/订阅传输协议。该协议轻量、简单、开放和易于实现的特点使其具有广泛的适用范围。在通讯过程中，mqtt协议主要有三种身份：发布者（publish）、代理（服务器）（broker）、订阅者（subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息的发布者同时可以是订阅者。其通信流程示意图如图2所示。
图2 通信流程示意图mqtt协议是为工作在低宽带、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：
使用订阅/发布信息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；
对负载屏蔽的信息传输；
使用tcp/ip提供网络传输；
有三种信息发布服务质量；
小型传输，开销小，协转换最小化，以降低网络流量；
使用last will和testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
2.zlglink协议简介
zlglink 协议是广州致远电子推出的基于lora的无线低功耗网络协议，是典型的星型网络，由主机及终端（或中继）组成，有以下特性：
支持单播及广播通信；支持中继转发；主机支持探测空闲信道创建网络；支持终端主动入网；支持终端空闲低功耗休眠；支持主机空中唤醒休眠终端；支持主机添加白名单；支持本地串口升级及无线远程升级。
zlglink转mqtt
1. 协议转换简介
zlglink转mqtt，实现了无线（lora）与mqtt服务器之间的数据透传：
无线终端通过无线发送数据给网关，网关再把数据发布到mqtt服务器；网关订阅接收 mqtt 服务器的消息并通过无线发送给用户的无线终端。网关与mqtt客户端订阅与发布mqtt主题的配置表，如表1所示。
表1 订阅/发布主题配置表
设备
订阅
发布
备注
网关
subtopic
pubtopic
网关与mqtt客户端互相订阅对方发布的主题
mqtt客户端
pubtopic
subtopic
无线转mqtt透传示意图，如图3所示。
图3 无线转mqtt透传示意图
2.zlglink终端与mqtt客户端通信
2.1 网关配置
网关配置主要包括协议转换配置、mqtt配置以及zlglink配置三项。
2.1.1 协议转换配置
打开网关的网页配置页面，左边栏选择【协议转换】，在转换选择页面里选择【zlglink转mqtt】，然后点击【保存】，网关自动重启，如图4所示。
图4 协议转换选择
2.1.2 mqtt配置
左边栏选择【网络配置】，在网络配置里选择【mqtt】标签页，如图5所示：
在【基本配置】里配置网关需要连接的mqtt服务器的地址、端口号、mqtt用户名、密码和客户端id；
在【订阅主题】里配置网关订阅的主题和服务质量；
在【发布主题】里配置网关发布消息的主题和服务质量。
图5 网关mqtt配置
2.1.3 zlglink配置左边栏选择【zlglink配置】标签页，在【基本配置】里配置zlglink的基本配置参数，如图6所示。
图6 网关zlglink配置
2.2 zlglink 终端配置使用wireless tool上位机配置zsl420-evb评估板（zlglink终端）的基本参数，如图7所示。
图7 zlglink终端配置
2.3 mqtt客户端配置mqtt客户端设置mqtt服务器的地址、端口号、mqtt用户名、密码和客户端id并订阅从机信息。本文以mqttx客户端上位机做演示，如图8所示。图8 mqtt客户端配置2.4 成果展示zlglink终端与mqtt客户端通信结果，如图9所示。图9 zlglink终端与mqtt客户端通信