Ein technischer Überblick über intelligente Echtzeit-Straßenbeleuchtungssysteme mit PHP und MQTT

Mit der Entwicklung des Smart-City-Baus sind intelligente Straßenbeleuchtungssysteme nach und nach zu einem der Hotspots im Stadtmanagement geworden. Herkömmliche Straßenlaternensysteme erfordern viel Personal und materielle Ressourcen für Wartung und Verwaltung, während intelligente Echtzeit-Straßenlaternensysteme eine Fernüberwachung, intelligente Steuerung und Datenanalyse ermöglichen und so die Betriebseffizienz und das Managementniveau von Straßenlaternen verbessern können. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie mithilfe von PHP und MQTT ein intelligentes Echtzeit-Straßenlaternensystem implementieren.

1. Einführung in das MQTT-Protokoll

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein leichtes Nachrichtenübertragungsprotokoll, das auf einem Publish/Subscribe-Mechanismus basiert. Das MQTT-Protokoll wurde ursprünglich von IBM entwickelt und hat sich mittlerweile zu einem internationalen Standard entwickelt und wird häufig im Internet der Dinge, im Smart Home und in anderen Bereichen eingesetzt.

Das Funktionsprinzip des MQTT-Protokolls basiert auf einem zentralen Server (Broker). Das Gerät (Client) kommuniziert, indem es eine Verbindung zum zentralen Server herstellt, der Herausgeber (Publisher) veröffentlicht die Nachricht zum Thema (Topic) und der Abonnent (Abonnent) erhält die Nachricht, indem er das Thema abonniert. Das MQTT-Protokoll ist einfach, leichtgewichtig, schnell, zuverlässig und flexibel und eignet sich für Szenarien mit geringer Netzwerkbandbreite und wenigen Geräteressourcen.

2. Designideen für ein intelligentes Echtzeit-Straßenbeleuchtungssystem

Das intelligente Echtzeit-Straßenbeleuchtungssystem umfasst drei Teile: Straßenbeleuchtungsknoten, Gateways und Cloud-Plattformen. Die Knoten sind für die Erfassung von Straßenbeleuchtungsstatusdaten verantwortlich Das Gateway überträgt die Daten zur Verarbeitung und Analyse an die Cloud-Plattform, um eine intelligente Steuerung und Fernverwaltung zu ermöglichen. Das Folgende ist die Designidee des intelligenten Echtzeit-Straßenlaternensystems:

1. Straßenlaternenknoten: Verwenden Sie die drahtlose Kommunikationstechnologie LoraWAN, um die Statusdaten der Straßenlaterne, einschließlich Helligkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, zu kommunizieren und zu sammeln , Strom und andere Parameter des Lichts.

2. Gateway: Laden Sie die vom Knoten gesammelten Daten über das MQTT-Protokoll auf die Cloud-Plattform hoch und akzeptieren Sie gleichzeitig die von der Cloud-Plattform ausgegebenen Anweisungen, um den Betriebsstatus des Knotens zu steuern.

3. Cloud-Plattform: Verarbeitet und analysiert die von Knoten hochgeladenen Daten, um Funktionen wie Echtzeitüberwachung, intelligente Steuerung und Datenanalyse zu realisieren. Sie bietet außerdem eine Benutzeroberfläche, um die Fernverwaltung und -steuerung durch Benutzer zu erleichtern.

3. PHP implementiert den MQTT-Client

PHP ist eine in der Webentwicklung weit verbreitete Skriptsprache. Sie ist leicht zu erlernen, einfach zu verwenden und plattformübergreifend. Sie kann in Verbindung mit dem MQTT-Protokoll verwendet werden. Zeitübertragung und Echtzeitüberwachung von Daten und anderen Funktionen.

Das MQTT-Protokoll verwendet das TCP/IP-Protokoll. PHP muss über das Netzwerk eine Verbindung zum MQTT-Broker herstellen und dann das MQTT-Protokoll für die Datenübertragung verwenden. Um den MQTT-Client in PHP zu implementieren, müssen Sie Bibliotheken von Drittanbietern wie phpMQTT, Mosquito usw. verwenden. Hier nehmen wir phpMQTT als Beispiel, um die Schritte zur Implementierung des MQTT-Clients in PHP vorzustellen:

1 Laden Sie die herunter phpMQTT-Klassenbibliothek und führen Sie die Klassenbibliotheksdatei phpMQTT.php in das PHP-Projekt ein.

2. Verwenden Sie PHP-Code, um eine Verbindung zum MQTT-Broker herzustellen, zum Beispiel:

$mqtt = new phpMQTT("localhost", 1883, "PHP Client");

wobei "localhost" den Hostnamen des MQTT-Brokers darstellt, und 1883 steht für MQTT Broker. Die Portnummer des Dienstes, „PHP Client“ steht für den Namen des Clients.

3. Verwenden Sie PHP-Code, um Themen zu abonnieren oder Nachrichten zu veröffentlichen, zum Beispiel:

$mqtt->publish("topic", "message", 0);

wobei „topic“ der Name des Abonnementthemas ist und „Nachricht“ ist der Nachrichteninhalt, 0 ist die QoS-Stufe der Nachricht.

4. Implementierung eines intelligenten Echtzeit-Straßenbeleuchtungssystems

Auf der Grundlage der Fertigstellung der MQTT-Client-Implementierung in PHP können wir PHP und MQTT verwenden, um ein intelligentes Echtzeit-Straßenbeleuchtungssystem zu implementieren. Im Folgenden sind die Implementierungsschritte aufgeführt:

1. Verwenden Sie das LoraWAN-Modul, um Statusdaten von Straßenlaternen zu erfassen, wie z. B. Lampenhelligkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strom und andere Parameter. Packen Sie die Daten in das JSON-Format und übertragen Sie sie drahtlos über LoraWAN an das Gateway.

2. Nach dem Empfang der vom LoraWAN-Modul hochgeladenen Daten analysiert das Gateway die Daten im JSON-Format und veröffentlicht sie über das MQTT-Protokoll im angegebenen Thema.

3. Die Cloud-Plattform abonniert das angegebene Thema, empfängt die vom Knoten hochgeladenen Daten und verarbeitet und analysiert sie. Sie können PHP- und MQTT-Klassenbibliotheken verwenden, um die Datenverarbeitungsfunktionen der Cloud-Plattform zu implementieren, wie z. B. Echtzeitüberwachung, historische Datenanalyse, abnormale Alarme usw.

4. Basierend auf den Ergebnissen der Datenverarbeitung gibt die Cloud-Plattform über das MQTT-Protokoll Anweisungen zum angegebenen Thema aus. Sie können beispielsweise Anweisungen zur Steuerung von Straßenlaternenschaltern und zur Anpassung der Lichthelligkeit erteilen.

5. Nach Erhalt der von der Cloud-Plattform ausgegebenen Anweisungen überträgt das Gateway die Anweisungen drahtlos über LoraWAN an die Straßenlaternenknoten, um die Beleuchtungssteuerung zu erreichen.

Kurz gesagt ist die Verwendung von PHP und MQTT zur Implementierung eines intelligenten Straßenbeleuchtungssystems in Echtzeit ein effektiver Weg. Die drahtlose Kommunikationstechnologie LoraWAN wird zum Sammeln der Statusdaten von Straßenlaternen verwendet, und das MQTT-Protokoll wird zur Realisierung der Datenübertragung und -steuerung verwendet. Es kann Funktionen wie Fernüberwachung, intelligente Steuerung und Datenanalyse realisieren und die Betriebseffizienz und -verwaltung verbessern Niveau der Straßenlaternen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonEin technischer Überblick über intelligente Echtzeit-Straßenbeleuchtungssysteme mit PHP und MQTT. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!