Real time messaging solutions between IoT devices and mobile apps

背景

M2M（マシンツーマシン）はエンドツーエンドの通信技術です。Alibaba Cloud IoT エンタープライズ IoT インスタンスは、ルールエンジンに基づくトピック転送機能により、デバイス間の M2M 通信を実現します。高い同時実行性、安定性、低レイテンシなどの技術的な課題を懸念する必要はなく、これらのリクエストを処理するために大規模なサーバを調達する必要もありません。ビジネスに応じた転送ルールを設定するだけです。

今回は、産業シーンにおける PLC 産業用コンピュータとマネージャーアプリの連携について説明します。この方式は、温湿度センサとエアコンの連携や、スマートホームにおける空気質センサと空気清浄機の連携にも適用できます。

全体的な技術提案

Alibaba Cloud IoT エンタープライズ IoT インスタンスをベースとしたデバイス間の M2M 通信の全体的な技術構成は以下のとおりです。


デバイス M2M 通信の実践

1. プロダクトの作成とカスタムトピックの設定

まず、IoT コンソールでモバイルアプリと PLC 産業用コンピュータのプロダクトを作成し、カスタムトピックを追加します。

次に、プロダクトの下にデバイスを登録します。

2. ルールエンジンとトピック転送の設定


2.1 PLC 産業用コンピュータからアプリへのデータフロー

デバイスアクセスの設定完了後、ルールエンジンで新しいルール（クラウドプロダクトフロー）を作成し、PLC のデータをアプリにリアルタイムでフローさせます。

① データソース - PLC 産業用コンピュータのデータレポート
IPC のデータレポートトピック：
/IPC/IPC id/user/data/up

ペイロード：
{
"ToAppTopic": "/Mobile App/Mobile ID/user/plc2App/data",
"t":56,
"h":68
}

② データ送信先 - モバイルアプリのサブスクリプション

モバイルアプリのサブスクリプショントピック：
/Mobile App/Mobile ID/user/plc2App/data

③ パーススクリプト

//ペイロード関数でデバイスからレポートされたメッセージ本文を取得し、JSON フォーマットで変換します。
var data = payload("json");
//対象トピック
var toAppTopic = data.toAppTopic;
//アプリのコマンドを PLC デバイスにフロー
writeIotTopic(1009, toAppTopic, data)

PLC 産業用コンピュータがデータをレポートする際のメッセージトラックとルールエンジンのフローログは以下のとおりです。

データフローのメッセージトラック

2.2 モバイルアプリから PLC への制御コマンドのプッシュ

次に、ルールエンジンで新しいルール（クラウドプロダクトフロー）を作成し、アプリのコマンドを PLC に送信します。

① データソース - モバイルからの制御コマンド送信
モバイルの制御コマンド送信トピック：
/Mobile App/Mobile ID/user/app2plc/cmd
ペイロード：
{
"ToPlcDeviceTopic": "/PLC IPC/IPC id/user/app/cmd",
"light":"on"
}
② データ送信先 - IPC 命令サブスクリプション
PLC 産業用コンピュータのサブスクリプショントピック：
/PLC IPC/IPC id/user/app/cmd

③ パーススクリプト
//ペイロード関数でデバイスからレポートされたメッセージ本文を取得し、JSON フォーマットで変換します。
var data = payload("json");
//対象デバイストピック
var toPlcDeviceTopic = data.toPlcDeviceTopic;
//アプリのコマンドを PLC デバイスにフロー
writeIotTopic(1009, toPlcDeviceTopic, data)

モバイルアプリが制御コマンドを送信した後のフローログは以下のとおりです。

データフローのメッセージパス

以上で、Alibaba Cloud IoT エンタープライズ IoT プラットフォームをベースとした、PLC 産業用コンピュータとモバイルアプリ間のリアルタイムメッセージ通信が完了しました。全体プロセスでビジネスサーバの介在は不要で、デバイス間のリアルタイムかつ効率的なメッセージ通信を保証します。