MQTT概念解释

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级、基于TCP/IP协议栈构建的异步通信，和发布-订阅模式的消息传输协议。适用于资源受限的设备和低带宽、高延迟或不稳定的网络环境。它在物联网应用中广受欢迎，能够实现传感器、执行器和其它设备之间的高效通信。MQTT已逐渐成为物联网（IoT）领域最热门的协议，也是国内外各大物联网平台最主流的传输协议，阿里云物联网平台很多设备都是通过MQTT接入。

毫米波雷达的定义介绍

近年来流行的毫米波雷达越来越多地被利用到了智能家居领域，通过动作识别和空间占用检测，实现行动方向检测、距离变化检测、室内空间定位等智能感应，再与智能家居联动，开发多种场景应用。

而将毫米波雷达技术应用到非侵入式健康监测，集成至家用和临床设备中，对生命体征实现测量和睡眠监测，则是另一个重要的应用方向。

Q：什么是毫米波雷达？A：毫米波雷达，是工作在毫米波波段（millimeter wave ）探测的雷达，根据应用场景可以分为人体感知、跌倒报警、体征检测等。

Q：毫米波雷达的工作特点有哪些？

A：非接触：市场上大多数智慧养老产品，都需要接触老人身体或佩戴有关设备。而该款毫米波雷达可以实现非接触准确监测生命体征，用户体验优良。

护隐私：相较于传统视频监控，毫米波雷达能避免监测的不适，尤其是独居老人在家时，既能保护家庭隐私空间，又能及时探测到呼吸心跳是否正常。

低辐射：辐射远低于手机和WIFI，长期使用无负担功率不超过1w，发热低，省电，适合长时间使用。

  大连雷博科技研发的毫米波智能无线监护仪，是一款面向独居老人、高龄老人、养老院集中照护老人的非接触式监护仪，通过毫米波雷达精准感知人体姿势和生命体征，不用在现场，就可知道房间内是否有人，房间内用户的活动静止状态，是否发生摔倒、久滞等报警事件，在夜间可以感知用户是否离床，实时掌握老人安全状态及生理指标，智能跌倒即时报告警，避免安全事故发生，全场景守护老人安全，降低看护人员工作量，提高服务质量。

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毫米波雷达中对于MQTT的使用

MQTT在毫米波雷达中使用场景

在毫米波雷达的应用场景中，如果涉及到远程监控、数据传输或设备间通信的需求，MQTT可能会是一个合适的选择。

在智能家居领域，毫米波雷达可以用于人体感应、跌倒检测等场景，而MQTT则可以帮助实现这些数据的远程传输和监控。

在安防领域，毫米波雷达可以用于人员和物体的隐蔽检测，而MQTT则可以实现这些检测数据的实时传输和报警。

在智能交通是一个重要的应用领域。毫米波雷达在交通领域可以用于车辆检测、速度测量和距离估计等。通过MQTT协议，毫米波雷达可以实时传输这些数据到交通管理中心或其他相关设备，实现交通信号的智能控制和优化，提高道路安全和交通效率。

在工业自动化也是MQTT和毫米波雷达结合应用的潜在领域。在工业环境中，毫米波雷达可以用于物体检测、位置跟踪和自动化控制等任务。MQTT协议可以确保这些数据在工厂内部或跨工厂之间的可靠传输，从而实现生产线的智能化和自动化管理。

MQTT协议原理

 MQTT协议实现方式

实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、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，消息发布者可以同时是订阅者。

    网络传输与应用消息

MQTT会构建底层网络传输：它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连。

  MQTT客户端

一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：

发布其他客户端可能会订阅的信息

订阅其它客户端发布的消息

退订或删除应用程序的消息

断开与服务器连接

 MQTT服务器

MQTT服务器以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

接受来自客户的网络连接

接受客户发布的应用信息

处理来自客户端的订阅和退订请求

向订阅的客户转发应用程序消息。

MQTT在毫米波雷达中的优势

可靠性：根据QoS传输质量等级，确保对有效性要求高的数据不会丢失，且有效性要求低的数据不占资源。
异步通信：MQTT支持异步通信，可以在毫米波雷达中实现实时的消息传递。这对于需要及时响应的毫米波雷达传感器来说非常重要。
灵活性：根据主题名称/过滤规则，可以自由设计主题Topic，应用于大量的毫米波雷达使用场景。

实时性：MQTT的会话保持和在线状态感知功能，可以提高毫米波雷达在离线状态下的消息完整性。
安全性：MQTT可以通过加密和身份验证等机制来确保消息的安全传输

MQTT消息主题Topic设计

MQTT主题Topic定义

MQTT协议根据主题来转发消息。MQTT的主题是不要预先创建的，发布者发送消息到某个主题、或者订阅者订阅某个主题的时候，Broker就会自动创建这个主题。

雷达设备对接客户平台前期开发主要分两个步骤，一是配置客户服务器地址信息，二是小程序配网连接服务器。在客户出批量货时客户服务器地址可工厂直接配置好，项目直接配网连接互联网即可。   

详情点击链接：ifLabel-雷达成品测试教程.pdf (yun300.cn)

60G 毫米波雷达设备 MOTT协议格式，帮助用户如何获取和设置雷达数据，方便开发使用。数据内容以 json 格式传输。

上报主题，雷达设备通过该主题上报数据和设置响应消息

Topic:/Radar60FL/设备ID/sys/property/post

下发主题，客户通过该主题发布消息给雷达设备

Topic:/Radar60FL/设备ID/sys/property/set

MQTT数据传输质量

MQTT QoS定义

MQTT提供了三种服务质量（QoS），在不同网络环境下保证消息的可靠性。
 QoS 0：消息最多传送一次。
MQTT Broker发送出一条消息后，无需关心客户端是否接收到。如果当前客户端丢失该消息，也不做任何处理。
QoS 1：消息至少传送一次。
包含简单的重发机制，若发送方认为消息未被成功发送或接受，会执行重发操作。但这种模式只能保证消息成功到达，但无法保证消息重复到达。
QoS 2：消息只传送一次。
该模式设计了复杂的重发和重复消息发现机制，保证消息能成功到达对方，并且严格控制只到达一次。

注意点1：QoS级别越高，虽然可以增加消息可靠性，但设计的消息交互模式就越复杂，同时也使资源消耗和消息时延大幅增加。所以QoS等级并非最高最优。平台和终端可以根据自己的网络级别和业务场景来选择合适的QoS。

注意点2：MQTT发布与订阅操作中的QoS是分开设置的，若双方设置的QoS等级不一致，则会下向兼容发生消费降级。发布时的QoS等级表示消息发送到MQTT Broker时使用的QoS等级，订阅时的QoS等级表示MQTT Broker向自己发送消息时使用的最大QoS等级。