導(dǎo)語(yǔ)：對(duì)講系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1功能設(shè)計(jì)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)的基本功能是通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)對(duì)講，即像傳統(tǒng)對(duì)講機(jī)一樣，當(dāng)調(diào)節(jié)到相同頻道后，實(shí)現(xiàn)一人發(fā)送多人收聽的功能。另外，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)還應(yīng)該包括以下輔助功能：用戶管理、頻道管理和對(duì)講管理三大部分。

（1）用戶管理：實(shí)現(xiàn)用戶的注冊(cè)、登錄和資料維護(hù)等功能。

（2）頻道管理：建立頻道，刪除頻道等功能。

（3）對(duì)講管理：對(duì)講內(nèi)容，對(duì)講內(nèi)容收聽，對(duì)講內(nèi)容重聽，刪除對(duì)講內(nèi)容等功能。

2系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)的所有功能中，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)語(yǔ)音對(duì)講是系統(tǒng)開發(fā)的難點(diǎn)和關(guān)鍵。一般說(shuō)來(lái)可以通過(guò)Socket編程，自定義應(yīng)用層協(xié)議，通過(guò)服務(wù)器中轉(zhuǎn)語(yǔ)音發(fā)送的辦法，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的語(yǔ)音廣播。但是，這種實(shí)現(xiàn)方法的有如下缺點(diǎn)：

（1）需要使用長(zhǎng)連接。長(zhǎng)連接指客戶端和服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間保持著連接，以便隨時(shí)收發(fā)對(duì)方消息。長(zhǎng)連接的方式客戶端的數(shù)據(jù)流量和功耗要求非常高，不太適合應(yīng)用與移動(dòng)終端的開發(fā)。

（2）開發(fā)難度大。要全完自定義應(yīng)用層協(xié)議，需要考慮很多因素和解決很多問題，實(shí)現(xiàn)困難。

（3）開發(fā)的時(shí)間成本高。

（4）系統(tǒng)的耦合性高，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。那么，有沒有一種已有的協(xié)議實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的數(shù)據(jù)推送呢？答案是肯定的，那就是MQTT協(xié)議。MQTT協(xié)議：（MessageQueuingTelemetryTransport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸）是IBM開發(fā)的一個(gè)即時(shí)通訊協(xié)議，有可能成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。該協(xié)議支持所有平臺(tái)，幾乎可以把所有聯(lián)網(wǎng)物品和外部連接起來(lái)，它被用來(lái)當(dāng)做傳感器和致動(dòng)器的通信協(xié)議。該協(xié)議是為大量計(jì)算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳感器和控制設(shè)備通訊而設(shè)計(jì)的協(xié)議。

MQTT協(xié)議具有以下主要的幾項(xiàng)特性：（1）使用/訂閱消息模式。（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）有三種消息服務(wù)質(zhì)量?！爸炼嘁淮巍?，消息完全依賴底層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?！爸辽僖淮巍保_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。（5）小型傳輸，開銷很?。ü潭ㄩL(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。（6）使用LastWill和Testament特性通知有關(guān)各方客戶端異常中斷的機(jī)制。目前，MQTT協(xié)議被大量用在移動(dòng)終端客戶程序的消息推送領(lǐng)域，相關(guān)的技術(shù)資料比較豐富?；谝陨咸攸c(diǎn)，在開發(fā)基于移動(dòng)終端對(duì)講系統(tǒng)時(shí)，使用MQTT協(xié)議作為服務(wù)器和終端的消息廣播協(xié)議是非常好的選擇。當(dāng)然，只是MQTT協(xié)議是不夠的，為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能還要用到其他技術(shù)包括：HTTP協(xié)議、移動(dòng)終端開發(fā)技術(shù)和服務(wù)器開發(fā)技術(shù)。

3系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)，采用松散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)由Web服務(wù)器、MQTT服務(wù)器、移動(dòng)終端和PC端四部分構(gòu)成。其中，Web服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、語(yǔ)音文件存儲(chǔ)、提供語(yǔ)音下載、向MQTT服務(wù)器推送語(yǔ)音描述信息等功能。MQTT服務(wù)器負(fù)責(zé)語(yǔ)音文件描述信息；移動(dòng)終端負(fù)責(zé)語(yǔ)音的采集與編碼，語(yǔ)音上傳，數(shù)據(jù)更新請(qǐng)求的發(fā)送，用戶交互界面呈現(xiàn)等；PC終端主要負(fù)責(zé)通過(guò)服務(wù)器的管理平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對(duì)磁盤進(jìn)行優(yōu)化等工作。系統(tǒng)各部分應(yīng)用的協(xié)議和數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系，Web服務(wù)器也作為MQTT的一個(gè)終端和移動(dòng)端共同關(guān)注MQTT服務(wù)器的某個(gè)主題（頻道），當(dāng)Web服務(wù)器收到移動(dòng)端上傳的語(yǔ)音后，生成包含語(yǔ)音長(zhǎng)度，語(yǔ)音存儲(chǔ)地址，發(fā)送人等基本信息的描述信息，然后以JSON格式發(fā)送到MQTT服務(wù)器，MQTT服務(wù)器自動(dòng)將收到的語(yǔ)音描述信息下發(fā)到每一個(gè)移動(dòng)端，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音描述信息的廣播。在系統(tǒng)的實(shí)際工作中，系統(tǒng)各部分進(jìn)行傳遞的數(shù)據(jù)格式在實(shí)際的應(yīng)用開發(fā)過(guò)程中，可以使用XML來(lái)替代JSON和HTML。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)的主要工作流程如下：某移動(dòng)端采集語(yǔ)音并上傳給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器存儲(chǔ)語(yǔ)音文件并在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄語(yǔ)音信息，然后使用MQTT協(xié)議將語(yǔ)音描述信息發(fā)送給MQTT服務(wù)器的指定頻道，MQTT服務(wù)器將該描述信息廣播給全體關(guān)注了該頻道的所有移動(dòng)端，移動(dòng)端收到語(yǔ)音描述信息后，根據(jù)描述內(nèi)容到Web服務(wù)器下載語(yǔ)音文件并播放語(yǔ)音。綜上所述，利用MQTT的關(guān)注/機(jī)制可以很好的實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的語(yǔ)音文件描述消息群發(fā)，大大降低系統(tǒng)的開發(fā)難度。

4結(jié)束語(yǔ)

在基于MQTT的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)講系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于采用標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，具有各部分之間的結(jié)構(gòu)松散、耦合性低，移植性好、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)小、開發(fā)難度低等特點(diǎn)。本系統(tǒng)架構(gòu)可以廣泛的應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音對(duì)講，視頻對(duì)講系統(tǒng)的開發(fā)。本系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)各類即時(shí)通信軟件開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。。

作者：張翼單位：黑龍江東方學(xué)院