本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)通訊，具體涉及一種基于MQTT的消息插播方法。

背景技術(shù)：

目前的通訊技術(shù)，在新增一條消息時(shí)，多數(shù)是通過(guò)客戶(hù)端建立一個(gè)長(zhǎng)連接的socket來(lái)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)端下發(fā)的消息，這種長(zhǎng)連接很容易造成消息堵塞，不斷發(fā)送心跳會(huì)消耗流量，且連接數(shù)量受到限制。

MQTT通訊協(xié)議是為大量計(jì)算能力有限，且工作在低寬帶、不可靠的網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳感器或者控制通訊設(shè)計(jì)的協(xié)議，它具有如下特性：

1)使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對(duì)多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合；

2)對(duì)負(fù)載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸；

3)使用TCP/IP提供網(wǎng)絡(luò)連接；

4)有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量：

“至多一次”，消息發(fā)布完全依賴(lài)底層TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)。這一級(jí)別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無(wú)所謂，因?yàn)椴痪煤筮€會(huì)有第二次發(fā)送。

“至少一次”，確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。

“只有一次”，確保消息到達(dá)一次。這一級(jí)別可用于如下情況，在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，消息重復(fù)或丟失會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果。

小型傳輸，開(kāi)銷(xiāo)很小(固定長(zhǎng)度的頭部是2字節(jié))，協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量；

根據(jù)mqtt的特性，選擇mqtt協(xié)議來(lái)插播消息是一個(gè)非常理想的方法。

DES(Data Encryption Standard)是分組對(duì)稱(chēng)密碼算法。DES采用了64位的分組長(zhǎng)度和56位的密鑰長(zhǎng)度，它將64位的輸入經(jīng)過(guò)一系列變換得到64位的輸出。解密則使用了相同的步驟和相同的密鑰。DES的密鑰長(zhǎng)度為64位，由于第n*8(n＝1,2,…8)是校驗(yàn)位，因此實(shí)際參與加密的長(zhǎng)度為56位，密鑰空間含有2^56個(gè)密鑰。

DES算法利用多次組合替代算法和換位算法，分散和錯(cuò)亂的相互作用，把明文編制成密碼強(qiáng)度很高的密文，它的加密和解密用的是同一算法。

DES算法，是一種乘積密碼，其在算法結(jié)構(gòu)上主要采用了置換、代替、模二相加等函數(shù)，通過(guò)輪函數(shù)迭代的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算和工作。

DES算法也會(huì)使用到數(shù)據(jù)置換技術(shù)，主要有初始置換IP和逆初始置換IP^-1兩種類(lèi)型。DES算法使用置換運(yùn)算的目的是將原始明文的所有格式及所有數(shù)據(jù)全部打亂重排。而在輪加密函數(shù)中，即將數(shù)據(jù)全部打亂重排，同時(shí)在數(shù)據(jù)格式方面，將原有的32位數(shù)據(jù)格式，擴(kuò)展成為48位數(shù)據(jù)格式，目的是為了滿(mǎn)足S盒組對(duì)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)格式規(guī)范的要求。

一組數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)一系列的非線(xiàn)性變換以后，很難從中推導(dǎo)出其計(jì)算的過(guò)程和使用的非線(xiàn)性組合；但是如果這組數(shù)據(jù)信息使用的是線(xiàn)性變換，計(jì)算就容易的多。在DES算法中，屬于非線(xiàn)性變換的計(jì)算過(guò)程只有S盒，其余的數(shù)據(jù)計(jì)算和變換都是屬于線(xiàn)性變換，所以DES算法安全的關(guān)鍵在于S盒的安全強(qiáng)度。此外，S盒和置換IP相互配合，形成了很強(qiáng)的抗差分攻擊和抗線(xiàn)性攻擊能力，其中抗差分攻擊能力更強(qiáng)一些。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種基于MQTT的消息插播方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于MQTT的消息插播方法，包括以下步驟：

S1,終端啟動(dòng)時(shí)，訂閱消息主題；

S2,用戶(hù)發(fā)布插播消息，消息經(jīng)過(guò)DES加密；

S3,終端根據(jù)訂閱主題接收用戶(hù)發(fā)布的插播消息；

S4,終端接收插播消息，并進(jìn)行DES解密；

S5,終端根據(jù)插播消息的屬性顯示在屏幕上。

進(jìn)一步地，所述步驟S1還包括：

S11,連接MQTT：

生成連接字符串：指定消息代理主機(jī)的IP地址和MQTT分配的端口號(hào)，端口號(hào)缺省值為1883；設(shè)置連接屬性，包括客戶(hù)機(jī)的標(biāo)識(shí)、訂閱類(lèi)型、發(fā)送活動(dòng)消息的間隔時(shí)間；

創(chuàng)建MQTT客戶(hù)機(jī)對(duì)象；

S12,向代理訂閱主題：訂閱是由MQTT對(duì)象處理，包括兩個(gè)數(shù)組參數(shù)，即訂閱主題數(shù)組、服務(wù)質(zhì)量數(shù)組。

更進(jìn)一步地，所述步驟S2還包括：

S21,向數(shù)字標(biāo)牌發(fā)布消息：直接使用MQTT提供的API函數(shù)publish，需要提供主題、消息、服務(wù)質(zhì)量等參數(shù)；

S22,接收來(lái)自代理的消息：為使應(yīng)用接收到訂閱的消息，創(chuàng)建一個(gè)回調(diào)處理函數(shù)，并且在MQTT客戶(hù)端注冊(cè)；

用MqttSimpleCallback接口創(chuàng)建簡(jiǎn)單接口的對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)connectionLost、deliveryComplete和messageArrived三個(gè)方法；

當(dāng)與代理的連接意外終止時(shí)，就調(diào)用connectionLost方法；如果出現(xiàn)這種情況，則此方法試圖重新連接到代理；如果connectionLost方法無(wú)法重新連接，則會(huì)拋出異常來(lái)通知客戶(hù)機(jī)重新連接失敗；

messageArrived方法通知系統(tǒng)訂閱主題的消息已到達(dá)客戶(hù)端；

deliveryComplete方法表示發(fā)送是否完成；

S23,消息發(fā)布前需要DES加密。

更進(jìn)一步地，所述步驟S3還包括：接收消息解密：數(shù)字標(biāo)牌訂閱消息后，代理發(fā)布數(shù)字標(biāo)牌訂閱的主題，數(shù)字標(biāo)牌接收到發(fā)布的消息并解密。

更進(jìn)一步地，所述步驟S4還包括：對(duì)相關(guān)代碼加密及解密。

更進(jìn)一步地，所述步驟S5具體為：

終端接收到消息解密之后，根據(jù)消息內(nèi)容里的播放速度、播放時(shí)間、是否追加插播消息、字體顏色、字體大小、字體?？课恢?、透明度的屬性在終端上顯示示消息的內(nèi)容。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明使用的mqtt協(xié)議用在弱信號(hào)、低寬帶等環(huán)境下工作也可保證接收完整，而且消息經(jīng)過(guò)DES加密，安全性得到保證，是mqtt協(xié)議和DES安全認(rèn)證運(yùn)用在數(shù)字標(biāo)牌上是一種非常好的方法。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1是本發(fā)明的一種基于MQTT的消息插播方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參考圖1，如圖1所示的一種基于MQTT的消息插播方法，包括以下步驟：

S1,終端(數(shù)字標(biāo)牌)啟動(dòng)時(shí)，訂閱消息主題；

S2,用戶(hù)發(fā)布插播消息，消息經(jīng)過(guò)DES加密；

S3,終端根據(jù)訂閱主題接收用戶(hù)發(fā)布的插播消息；

S4,終端接收插播消息，并進(jìn)行DES解密；

S5,終端根據(jù)插播消息的屬性顯示在屏幕上。

所述步驟S1還包括：

S11,連接MQTT：

生成連接字符串：指定消息代理主機(jī)的IP地址和MQTT分配的端口號(hào)，端口號(hào)缺省值為1883；設(shè)置連接屬性，包括客戶(hù)機(jī)的標(biāo)識(shí)、訂閱類(lèi)型、發(fā)送活動(dòng)消息的間隔時(shí)間；

創(chuàng)建MQTT客戶(hù)機(jī)對(duì)象；

S12,向代理訂閱主題：訂閱是由MQTT對(duì)象處理，包括兩個(gè)數(shù)組參數(shù)，即訂閱主題數(shù)組、服務(wù)質(zhì)量數(shù)組。

所述步驟S2還包括：

S21,向數(shù)字標(biāo)牌發(fā)布消息：直接使用MQTT提供的API函數(shù)publish，需要提供主題、消息、服務(wù)質(zhì)量等參數(shù)；

S22,接收來(lái)自代理的消息：為使應(yīng)用接收到訂閱的消息，創(chuàng)建一個(gè)回調(diào)處理函數(shù)，并且在MQTT客戶(hù)端注冊(cè)；

用MqttSimpleCallback接口創(chuàng)建簡(jiǎn)單接口的對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)connectionLost、deliveryComplete和messageArrived三個(gè)方法；

當(dāng)與代理的連接意外終止時(shí)，就調(diào)用connectionLost方法；如果出現(xiàn)這種情況，則此方法試圖重新連接到代理；如果connectionLost方法無(wú)法重新連接，則會(huì)拋出異常來(lái)通知客戶(hù)機(jī)重新連接失敗；

messageArrived方法通知系統(tǒng)訂閱主題的消息已到達(dá)客戶(hù)端；

deliveryComplete方法表示發(fā)送是否完成；

S23,消息發(fā)布前需要DES加密。

所述步驟S3還包括：接收消息解密：數(shù)字標(biāo)牌訂閱消息后，代理發(fā)布數(shù)字標(biāo)牌訂閱的主題，數(shù)字標(biāo)牌接收到發(fā)布的消息并解密。

所述步驟S4還包括：對(duì)相關(guān)代碼加密及解密。

所述步驟S5具體為：

終端接收到消息解密之后，根據(jù)消息內(nèi)容里的播放速度、播放時(shí)間、是否追加插播消息、字體顏色、字體大小、字體?？课恢?、透明度的屬性在終端上顯示示消息的內(nèi)容。由于這些屬性值可以不一樣，所以終端可以展示出豐富的內(nèi)容。

由于是通過(guò)mqtt協(xié)議來(lái)傳輸?shù)?，在弱信?hào)、低寬帶環(huán)境都可以保證接收到，這樣客戶(hù)的體驗(yàn)會(huì)更加完善。

本發(fā)明的基于MQTT的消息插播方法，終端(數(shù)字標(biāo)牌)啟動(dòng)時(shí)，訂閱消息主題如：cloudring/client/terminal/terminalId/#，其中terminalId為終端的具體值；

用戶(hù)發(fā)布插播消息，消息經(jīng)過(guò)DES加密；

終端根據(jù)訂閱主題接收用戶(hù)發(fā)布的插播消息；

終端接收插播消息，并進(jìn)行DES解密；

終端根據(jù)插播消息的屬性(字體、位置、顏色等)顯示在屏幕上。

現(xiàn)在很多的數(shù)字標(biāo)牌，本身的wifi信號(hào)不強(qiáng)，如果是走h(yuǎn)ttp協(xié)議，則可能發(fā)生斷網(wǎng)的情況或者鏈接不通暢導(dǎo)致消息接收不到或者是不完整，這樣就會(huì)導(dǎo)致廣告的體驗(yàn)效果差，本發(fā)明使用的mqtt協(xié)議用在弱信號(hào)、低寬帶等環(huán)境下工作也可保證接收完整，而且消息經(jīng)過(guò)DES加密，安全性得到保證，是mqtt協(xié)議和DES安全認(rèn)證運(yùn)用在數(shù)字標(biāo)牌上是一種非常好的方法。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。