[发明专利]基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明属于物联网信息处理领域，尤其涉及一种基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统及实现方法。

背景技术

随着等离子、液晶等各类平板显示设备的普及，利用屏幕进行信息资讯的发布方式已经越来越多地被广泛应用于各行各业。利用物联网技术，将各地屏幕连接入网，可以极大地扩大信息发布的范围。屏幕作为物联网终端显示设备，如果用功能强大的主机进行控制，接收、处理和显示信息是可行的。但一般主机体积较大、成本较高，且会造成主机上其它不需要的功能模块的资源浪费。

因此采用可裁剪系统定制适合控制屏幕的微型处理系统成为首选方案。在此前提条件下，鉴于微型处理平台的处理和存储能力有限，需要更简洁、轻巧的面向屏幕的信息处理系统和相应的传输机制。

MQTT是一个即时通讯协议，轻巧、开放、简单、规范，因此易于实现。只需要很小的传输消耗和协议数据交换，但能最大限度减少网络流量。它比较适合于在低带宽、不可靠的网络进行远程传感器和控制设备通讯等，包括受限的环境，如物联网环境(IoT)以及机器与机器的通信(M2M)，正在日益成为物联网通信协议的重要组成部分，已经应用于医疗传感器、Android手机客户端的信息推送。MQTT协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，同意也可适合用于控制屏幕的信息处理系统。

综上所述，现有技术存在的问题是：

采用主机控制屏幕的方式存在着体积大、成本高、硬件资源浪费严重的问题。采用可裁剪系统定制适合控制屏幕的微型处理系统可解决这些问题，但会引起处理和存储能力有限的新问题。特别是当联网屏幕的数目形成一定规模后，也会带来服务带宽瓶颈问题。MQTT协议传输消耗小，适用于实现物联网环境下的基于发布/订阅模式的消息传输机制，日益成为物联网通信协议的重要组成部分，类似的也可用于面向屏幕的信息处理系统。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统及实现方法。

本发明是这样实现的，一种基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统包括：

用户端：利用移动终端APP或PC固定终端浏览器，通过服务器控制屏幕发布信息；

屏幕端：通过服务器接收来自用户的操作指令，显示用户需要发布的信息，包括文本、图片、音视频等多媒体数据，自带微型处理系统；

服务器端：实现用户端和屏幕端之间信息的处理与传输；

互联网络：用于用户端、屏幕端与服务器端之间的互联互通。

进一步，所述服务器端包括：应用服务器集群、MQTT服务器集群、数据服务器集群及扩展服务器集群。

应用服务器集群，由一组应用服务器组成，对外提供统一的应用服务接口，主要用于实现与屏幕相关的因特网应用服务；

MQTT服务器集群，由一组MQTT服务器组成，主要用于处理面向屏幕的应用信息；

数据服务器集群，根据需求可包括一组数据库服务器，或分布式/并行文件系统。主要用于存取和处理系统中的各类数据；

扩展服务器集群，由一组扩展服务器构成，可根据具体应用需求，进行服务器扩展。

本发明的另一目的在于提供一种基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统的实现方法，包括：

在应用服务器前端部署负载均衡器，采用一定的算法将来自用户的屏幕处理请求分散到应用服务器集群中的一组可用应用服务器上去，均衡用户的屏幕处理请求流量，增加有效的网络带宽。

将MQTT Server服务端部署在MQTT服务器上，MQTT Client客户端部署在应用服务器和屏幕终端中。来自于应用服务器的控制和查询指令经过MQTT Server服务端过滤处理后转发给屏幕终端上的MQTT Client客户端进行处理；通过MQTT Client客户端发布应用消息给其它相关的客户端，订阅与请求接收与屏幕处理相关的应用消息，或取消订阅以移除接收屏幕应用消息的请求；

MQTT服务器上的上MQTT Server服务端连接发送消息的应用服务器上的MQTT Client客户端和请求订阅的屏幕上的MQTT Client客户端，处理MQTT Client客户端的应用消息。

进一步，所述基于MQTT协议的面向屏幕的信息处理系统的实现方法具体包括：

用户通过移动终端APP或PC终端向应用服务器发出与屏幕处理相关的服务请求；

负载均衡器根据一定的算法(可选择默认设置或根据具体应用定制)从应用服务器集群中选择一个用于实际处理用户请求的应用服务器；