基于XMPP协议消息推送机制的研究与实现
219335437_基于MQTT协议的物联网云平台设计与实现
2023年 / 第6期 物联网技术710 引 言物联网云平台主要为了满足物联网产品的云端接入服务、后台管理、APP 接口等方面的需求[1-4]，云平台建设必须满足以下3个方面的要求：（1）平台伸缩性强，即能够满足前期的小规模部署，也能方便应对后期用户的规模化增长的需求；（2）平台的数据结构必须高度抽象，不能过多陷于具体某一款产品的定义和功能开发中；（3）云平台的代码应该应用目前主流的通用方法进行开发，便于开发人员的招聘以及项目的维护管理。
基于以上要求，同时考虑到系统的通用性、扩展性、高可用性等方面，系统必须采用分布式、节点多活的部署方式，将相关业务模块进行充分拆分，然后再对各个服务进行集群部署，以确保服务的高可用性。
1 框架设计整个系统选用MQTT 作为物联网通信协议标准，云平台架构如图1所示。
整个云平台需要提供对各类设备的接入和消息收发服务，除此之外还需要提供对APP 以及设备端的REST 服务。
消息服务器将只作为一个通道的功能存在，不进行业务逻辑的处理，MQTT 可以直接传输二进制数据，相对于XMPP 协议的XML ，效率更高，更轻量化。
所有暴露的接口和通道绑定域名地址，系统之间的数据交互跟IP 地址解耦。
搭建WebService 服务，开放统一的数据接口给APP/Web 客户端使用，管理人员在Web 控制台可以对设备进行管理。
物联网平台的建立需要经过一个设备量的增长过程，在平台建设初期，要充分考虑后期的系统扩容[5-7]。
云平台的任意节点均可以实现快速集群，系统可以根据业务发展情况，通过调整平台的集群部署结构，快速实现系统扩容。
图1 MQTT 物联网云服务系统架构1.1 新设备接入注册流程硬件设备需要在云端注册后，才能够正常使用，设备接入注册流程如图2所示。
注册时，需要给云端提供ProductKey 和Passcode ，云端根据ProductKey 和Passcode 以及随机数生成 Did 后返回给设备，设备收到后保存到FLASH 中，除非设备被Reset ，否则一直使用此Did 。
XMPP协议即时通讯(Openfire服务器版)
XMPP协议即时通讯(Openfire服务器版)一、什么是XMPPXMPP(Extensible Messageing and Presence Protocol：可扩展消息与存在协议)是目前主流的IM(IM：instant messaging,即时消息)协议之一。
XMPP是一种基于标准通用标记语言的子集XML的协议，它继承了在XML 环境中灵活的发展性。
XMPP中定义了三个角色，客户端，服务器，网关。
通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。
服务器同时承担了客户端信息记录，连接管理和信息的路由功能。
网关承担着与异构即时通信系统的互联互通，异构系统可以包括SMS(短信)，MSN，ICQ 等。
XMPP即时通信协议，采用C/S体系结构。
基本的网络形式是客户端连接到服务器，然后由服务器去连接到另一个客户端进行两个客户端之间的通信。
而他们传输的是XML流。
XMPP工作原理说明: 所有从一个客户端到另一个客户端的消息和数据都要通过服务器。
1、客户端连接服务器2、服务器利用本地目录系统的证书对其认证3、客户端制定目标地址，让服务器告知目标状态4、服务器查找，连接并进行相互认证5、客户端间进行交互二、搭建服务器(Openfire)通过上述的了解，我们知道要想进行通信，我们必须要有一个服务器。
服务器端采用Openfire作为服务器。
允许多个客户端同时登录并且并发的连接到一个服务器上。
服务器对每个客户端的连接进行认证，对认证通过的客户端创建会话，客户端与服务器端之间的通信就在该会话的上下文中进行。
首先安装Openfire点击继续点击安装安装成功后再偏好设置中就会有Openfire的图标。
点击Openfire的图标如果第一次安装Openfire，会发现Openfire的状态是停止的。
点击StartOpenfire，开启Openfire服务器注：如果Openfire一直打不开，请参考：/winer888/article/details/49886281当Status成为Running。
xmpp 协议
xmpp 协议XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）是一种开放式的实时通信协议，用于消息传递和在线状态共享。
它是一个基于XML的协议，能够实现跨平台和跨网络的通信。
XMPP的设计目标是提供一种分布式、松散耦合的系统，可以在不同的软件和服务之间交换信息。
它的核心功能是实时消息传递和在线状态共享，但它也提供了几个扩展功能，例如文件传输、在线游戏、语音和视频通话等。
XMPP采用了一种分布式的体系结构，其中包括一个中央服务器和多个客户端。
客户端可以是桌面应用程序、移动应用程序或者Web应用程序。
其中一个最重要的特性是可扩展性，用户可以根据自己的需求添加额外的功能和扩展。
在XMPP中，用户通过注册一个JID（Jabber ID）来加入网络。
JID由用户名和域名组成，类似于电子邮件地址。
用户之间可以通过JID来发送消息，并且可以通过JID来查看用户的在线状态。
XMPP协议使用基于XML的消息格式来传输数据。
消息可以是纯文本，也可以包含附加的元数据和命令。
这种灵活性使得XMPP协议可以适应不同的应用场景。
XMPP还提供了一套通用的扩展机制，允许用户添加额外的功能。
这些扩展可以通过描述XML命名空间和XML元素来实现。
许多常见的扩展已经被定义，例如文件传输、语音和视频通话等等。
XMPP在实时通信领域有广泛的应用。
它被用于构建即时通讯应用程序，如Google Talk和Facebook Messenger。
它还被用于构建社交网络和在线游戏服务。
总结起来，XMPP协议是一种开放式的实时通信协议，提供了分布式、松散耦合的系统架构。
它通过基于XML的消息格式来传输数据，并支持扩展功能。
XMPP在实时通信领域有广泛的应用，并且可以适应不同的应用场景和需求。
网络协议知识：XMPP协议和MQTT协议的比较
网络协议知识：XMPP协议和MQTT协议的比较随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备和系统需要进行实时通信和消息传输。
XMPP协议和MQTT协议是两种常用的网络通信协议，本文将对这两种协议进行比较，探讨它们的优缺点和适用场景。
一、XMPP协议XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）被定义为一种开放式的标准，用于实现即时通信（IM）和在线状态（Presence）功能。
XMPP最初被用于Jabber系统，现在已成为一种通用协议，越来越多的应用在使用XMPP协议进行通信。
XMPP协议的优点：1、安全性高XMPP协议支持TLS / SSL加密协议，可以保护数据传输的安全性。
此外，XMPP还支持SASL授权协议，用户可以使用用户名和密码等凭据进行身份验证。
2、灵活性强XMPP协议是一种灵活的协议，可以根据需要进行扩展和定制。
这种灵活性使XMPP适合用于各种应用场景，从即时消息到实时位置更新等等。
3、消息传递速度快XMPP协议传输消息使用的是XML格式，这种格式通常比其他格式更快更高效。
因此，XMPP协议的消息传输速度相对较快。
XMPP协议的缺点：1、性能不如其他协议由于XMPP的XML格式较为复杂，因此其性能一般不如其他协议。
这也限制了XMPP协议在某些性能要求较高的场景中的应用。
2、开发难度较大由于XMPP协议的复杂性和灵活性，对于开发者而言，学习和掌握XMPP协议需要一定的时间和精力。
这也会增加XMPP协议的开发难度。
二、MQTT协议MQTT协议（Message Queue Telemetry Transport）是一种轻量级的、基于发布/订阅模式的通信协议，适用于各种物联网设备之间的通信。
MQTT协议的优点：1、简单易用MQTT协议非常简单，易于开发和使用。
它基于发布/订阅模式，支持多种消息格式，包括JSON、AVRO和XML等。
这使得MQTT协议成为物联网通信的首选协议之一。
即时通讯协议
即时通讯协议即时通讯协议是一种用于实时传输文本消息、音频和视频数据的通信协议。
它可以让用户之间通过网络进行实时的交流和沟通。
即时通讯协议在现代社会中起到了重要的作用，让人们可以随时随地与亲朋好友、同事和商业伙伴保持联系。
1. 概述即时通讯协议是一种基于网络的通信协议，用于实现即时消息传输。
它的主要特点是实时性和即时性。
用户可以通过即时通讯软件或应用程序在任何时间、任何地点与其他用户进行交流。
2. 常见的即时通讯协议2.1 XMPPXMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）是一种开放式的即时通讯协议。
它基于XML（可扩展标记语言）格式，可以实现实时消息传输、在线状态展示、文件传输等功能。
XMPP协议具有灵活的扩展性，可以根据需求定制各种功能。
2.2 SIPSIP（Session Initiation Protocol）是一种用于建立、修改和终止会话的通信协议。
它可以用于语音、视频和即时消息传输。
SIP协议是一种灵活的通信协议，可以与其他协议（如XMPP）结合使用，以实现更丰富的功能。
2.3 IRCIRC（Internet Relay Chat）是一种基于文本的即时通讯协议。
它最初用于互联网上的实时聊天，但现在也广泛应用于团队协作和开源项目中。
IRC协议具有简单、轻量级的特点，适合于低带宽环境下的通信。
2.4 WebSocketWebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。
它可以使客户端和服务器之间实现实时的双向通信。
WebSocket协议可以用于实现即时通讯功能，但它也可以用于其他领域，如实时游戏和推送服务。
3. 即时通讯协议的优点3.1 实时性即时通讯协议具有实时传输消息的特点，用户可以在几乎同时收到发送方发送的消息。
3.2 方便快捷即时通讯协议可以随时随地进行通信，不受时间和地点的限制。
用户可以通过手机、电脑等设备进行即时通讯。
即时通讯方案
即时通讯方案引言即时通讯是指通过网络实时传递消息的技术，它在现代社交网络和企业通信中扮演着重要的角色。
本文将介绍几种常见的即时通讯方案，包括基于开源软件的方案和云服务方案。
开源软件方案1. XMPPXMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）是一种开源的即时通讯协议，被广泛应用于聊天、实时协作和在线游戏等领域。
XMPP协议基于XML，具有良好的可扩展性和灵活性。
优点•开源：XMPP是一个开放的标准，广泛应用于各种服务器和客户端实现。
•可扩展：XMPP支持自定义扩展，可以根据需求增加新功能。
•跨平台：XMPP可以在不同操作系统和设备上运行，包括Windows、Linux、iOS和Android等。
缺点•复杂性：XMPP协议复杂度较高，实现和部署有一定的难度。
•性能：XMPP在大规模用户和高并发场景下性能可能受到限制。
•部署成本：自建XMPP服务器需要一定的硬件和网络资源。
2. MatrixMatrix是一个去中心化的通讯协议和开放标准，类似于XMPP，但更注重去中心化和用户隐私保护。
Matrix基于HTTP和JSON等现有技术，可以实现跨平台、跨网络的通讯。
优点•去中心化：Matrix不依赖中央服务器，可以由多个服务器组成一个分布式网络。
•用户隐私保护：Matrix提供端到端加密和身份验证等安全机制，保护用户通讯内容和身份信息。
•跨平台：Matrix支持在不同操作系统和设备间进行通讯。
缺点•发展相对较新：Matrix在市场上的应用和认可程度相对较低。
•可用性：Matrix的服务器和客户端数量有限，用户规模和生态系统相对较小。
云服务方案1. Firebase Cloud MessagingFirebase Cloud Messaging（FCM）是谷歌提供的一种云服务，专门用于在应用程序之间传递消息和推送通知。
FCM支持 Android、iOS 和 Web 平台，提供了一套简单易用的API和开发工具。
基于服务器推送技术和XMPP的Web IM系统实现
技 术原理 的基础 上 ， 出 了Ｃ ｍｅ技 术 实现 ＨＴ Ｐ长 连接 的策略 。通过 一个原 型 Ｗｅ 系统 ， 给 ｏ ｔ Ｔ ｂＩ Ｍ 验证 了Ｃ ｍ ｔ ｏ ｅ 技术 在 Ｗｅ ｂＩ Ｍ
系统 中使 用的确 可 以有 效地解 决 大量 Ａ Ａ Ｊ ｘ周期请 求 的问题 关键词 ： ｂ即时通讯 ；Ｃ ｍｅ 技术 ；可扩 展 消息处理 在线 协议；Ｊｔ Ｗｅ ｏ ｔ ｅｔ ｙ服务 器； 服务 器推送
中图法分 类号 ： Ｐ ９ Ｔ ３３
文献标识 码 ： Ａ
文章编 号： ００７２ ２ １） ５０ ２ －４ １０ —０４（０ ０ ０—９ ５０
Ｉ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｂ ｉ ｓａ ｔ ｓａ ｅｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄｏ ｅ ｖ ｒ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｆ ｏ ｗｅ ｔｎ ｎ ｍｅ ｓ ｇ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｓ ｒ ｅ
摘 要 ： 为解决现有 Ｗｅ 系统 中大量用到 Ａ ＡＸ周期请 求 而产 生 的 系统 消息延 迟 ， ｂＩ Ｍ Ｊ 以及客 户 端和服 务器端 通信量 大 的问 题 ， 出了以服 务器推送 技术作 为基础 的 Ｗｅ Ｉ 系统 ， 提 ｂＭ 并选择 Ｘ Ｐ 为服务 器和客 户端 的通信 协议 。 比较 Ａ Ａ ＭＰ 作 在 Ｊ Ｘ和 Ｃ ｍｅ ｏ ｔ
ｒｑ ｅ ｔ ｒｂｅ ｃ ｎｓ ｌｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ ｏ ｌｍ ａ ｏ ｖ ｄｗｉ ｃ ｍｅ ． ｐ ｈ
Ｋｅ ｒ ｓ ｗｅ ｓａ ｔ ｓａ ｅ Ｃｏ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＸＭ Ｐ ； Ｊ ｔ ｅ ｅ ； ｓ ｒ ｅ ｕ ｈ ｙ ｗｏ ｄ ： ｂｉ ｔｎ ｎ ｍｅ ｓ ｇ ； ｍｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ； ｔ Ｐ ｅｔ ｓ ｒ ｒ ｅ ｒｐ ｓ ｙ ｖ ｖ
原 理 上 分 析 ， 是 服 务 器 推 送 技 术 在 Ａ Ａ 上 的应 用 。 它 ＪＸ
XMPP 协议
XMPP 协议1。
XMPP 优缺点XMPP （Extensible Messaging and Presence Protocol) (前称Jabber) 是一种以 XML 为基础的开放式即时通讯协议，是经由互联网工程工作小组（IETF）通过的互联网标准。
［1]1.1 XMPP 协议的优点1。
1.1 可扩展性XMPP 的数据传输基于 XML 格式，可扩展性强.XMPP 的核心协议栈（Core Stack) 部分只定义了基础的 Presence,Message，Iq 等最主要数据格式和传输逻辑，更多的功能则通过定义扩展 (Extensions) 实现.1.1.2 受 IETF 组织规范Internet Engineering Task Force (IETF）在2002年开始规范 XMPP 协议,使其协议的修订和扩展的添加都经过严格的流程审核，防止 XMPP 协议因缺乏标准而分裂.并且这也保证了 XMPP 协议是完全开放的。
1。
1。
3 应用广泛XMPP 协议的应用比其他开放即时通讯协议更为广泛.较有名的使用 XMPP 协议的聊天服务有 Google Gtalk 和 Facebook Chat 等。
此外,XMPP 在各平台下都有若干服务端、客户端和程序库的实现,二次开发时成本较低。
XMPP 协议的可扩展性和开放性是该协议被广泛应用的保证。
1。
2 XMPP 协议的缺点1。
2.1 不内置支持二进制数据的传输XMPP 的核心部分没有包含对二进制数据传输的支持,这使得 XMPP 的基本数据限定在文本文件范围内。
XMPP 社区认为，XMPP 应该用于传输 meta 信息，辅助其他应用进行协议握手,XMPP 本身不应负担海量信息的传输。
从当前流行的轻量化观点来看，XMPP 把二进制数据传输的协议移入核心栈，是符合了最小核心的需求.但同时却为实际应用中 XMPP 客户端传输二进制数据增加了开发扩展协议的负担。
1。
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Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． １
长 春师 范 学院 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
２ ０ １ ４年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
基于 Ｘ Ｍ Ｐ Ｐ协议 消息推送机制 的研究 与实现
王 美妮 ， 王 颖 ， 赵 伟４
（ １ ． 辽宁省海洋信息技术重点实验室 ， 辽宁大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ；
２ ． 大连海洋大学信息工程学 院， 辽宁大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ； ３ ． 华能大连 电厂 ， 辽宁大连 １ １ ６ １ ０ ０ ； ４ ． 大连东软信息学院 ， 辽宁大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ）
消息 ， ｉ Ｏ Ｓ 平台已经提供 了官方的比较简单和完美的推送通知解决方案 ， 但是在 Ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｉ ｄ 平台上实现起来却比 较麻烦。本文研究和 比对 了几种服务器 消息 推送技术 的解决方案 ， 确定 了使用基于 Ｘ Ｍ Ｐ Ｐ （ Ｔ ｈ ｅ Ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ， 可扩展通讯和表示协议 ） 协议 的消息推送技术平 台， 企事业单位可以通过该 方案将安全信息根据级别实时地推送到相关管理人员 的移动客户端。消息推送平 台支持一对一和一对多等
［ 关键词 】 Ｘ Ｍ Ｐ Ｐ ； 消息推送 ； Ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｉ ｄ ； ｉ Ｏ Ｓ
［ 中图分 类号 ］ Ｔ Ｐ ３ ９ ９ ［ 文献标 识码 ］Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ８—１ ７ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ ０ ２ ７—０ ５
近 年来 ， 服务 器 推送技 术 已从浏 览 器领 域扩 展至 移动 物联 网领 域 ， 并 得 到 了快 速发 展 ， 成 为 各厂 商必 不可 少 的产 品推 广技 术之 一 。在开 发 Ａ Ｐ Ｐ应 用程 序 时 ， 往 往 需要 从 服 务 器端 不 时 地 向手 机 客 户 端 即时 推 送各 种
户端 Ａ Ｐ Ｐ 上 。由此看来 Ｐ ｕ ｓ ｈ 技术 比 Ｐ ｕ ｌ ｌ 更好一些 ， 因为 Ｐ ｕ ｌ ｌ 技术更消耗客户端的网络流量 ， 更主要的是耗
电量 高 。
消息推送技术是美 国的一 家名 为 Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ Ｃ ａ ｓ ｔ 的公 司于 １ ９ ９ ６年首先提 出的 ， 这个技术充分地利用 网络资 源， 向用户推送定制 的信息。这种技术从本质上改变了网络信息的服务方式 ， 将原先用户查询信息的主动方 式转变成为用户等待服务器主动推送信息的伪被动方式。现在这种技术 的推广领域 已从浏览器扩展至移动 终 端 。 以Ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｉ ｄ 手机系统为例 ， 服务器通知消息推送技术主要有四种方式。第一种 ， 传统方式 ： 客户端周期性 到 服务 端获 取或 者保 持一 个 长 的 Ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ 连接 ， 以便 于获 取服 务 器通 知 数据 。这种 技 术实 现 简单 ， 缺 点为 耗 电 量高和 占用手机系统资源等 ； 第二种 ， Ｇ ｏ ｏ ｇ ｌ ｅ的 Ｃ ２ Ｄ Ｍ（ Ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ ｔ ｏ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ） 服务 ： Ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｉ ｄ系统从 ２ ． ２版 本增加了 Ｃ ２ Ｄ Ｍ框架， 该技术提供了一个简单的、 轻量级的机制 ， 允许服务器端可以向 Ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｉ ｄ 手机上 Ａ Ｐ Ｐ应用 程序发送消息通知。缺点为 Ｃ ２ Ｄ Ｍ需要依靠于 Ｇ ｏ ｏ ｇ ｌ ｅ 官方提供 的 Ｃ ２ Ｄ Ｍ服务器 ， 由于 国内的网络环境 ， 这个服
识领域的广泛性 ， 此系统不仅可以应用于企事业单位安全信息提醒， 也可广泛用手电商产品信息推送等领域，
［ 摘 要］ 随着移动物联 网应用多元化 的发 展 ， 消息推送 技术 已成为信 息实 时发布 和获取 的一种 重
要方式 ， 市场 同时涌现出多种技术 方案 和基于这 些方案 的开源 框架 。本 文 旨在通 过研究 Ｘ ＭＰ Ｐ协 议， 设计一种 企业 即时消息推送 的模型 ， 并 做了实现 。
多种 推送 方式 ， 解 决 了专业 客户 群体 定制 化需 求 。
１ 信 息 系统 移动 化相 关技 术
当我们开发与服务器交互的应用程序时 ， 获取服务器端不定时更新的通 知信息 ， 一般来说主要有两种方
法。第一种是客户端 Ａ Ｐ Ｐ 看是否有新 的通知消息 出现。 第二种就是服务器端使用 Ｐ ｕ ｓ ｈ （ 推送） 方式 ， 当服务器端产生新的通知消息 ， 服务器则将新 的消息 Ｐ ｕ ｓ ｈ 到客
［ 收稿 日期］ ２ ０ １ ３—１ ０— ３ ０
［ 作者简 介］ 王 美妮 （ １ ９ ７ ８ 一） ， 女， 辽宁 大连人 ， 大连海洋大 学信息工程 学院讲 师， 从 事 电子信息技术研 究。
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统， 解决 了移动 终端 消息 实 时推送 平 台统一 性 问题 。由 于基 于 Ｘ ＭＰ Ｐ协 议 的 Ｉ Ｍ 客户 端 的 实现 方 面所 涉 及 知
务经常连接中断； 第三种 ， Ｍ Ｑ ， ｒ Ｉ ＇ 协议 ： 基于 Ｉ Ｂ Ｍ公司的 Ｍ Ｑ Ｙ ｒ 协议 ， 是一套轻量级 的消息订阅系统。服务器端
需要 下载安装 Ｉ Ｂ Ｍ的 Ｒ Ｓ ＭＢ（ Ｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｙ Ｓ ｍ ｌｌ ａ Ｍｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ Ｂ ｏｋ ｒ ｅ ｒ Ｒ Ｓ Ｍ Ｂ） ， 即Ｍ Ｑ Ｙ ｒ协议代 理 ， 并且运行 ｂ ｏｋ ｒ ｅ ｒ 。