BC giao thuc MQTT trong IOT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ I - - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: “Giao thức truyền tải MQTT IOT” Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Quốc Uy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Thông Lớp : D14DT01 Hà Nội, năm 2017 Nguyễn Huy Thông – D14DT01 LỜI CẢM ƠN Kể từ ngày bước chân vào giảng đường đại học, em nhận giúp đỡ vô to lớn từ quý thầy cô, gia đình bạn bè Từ đáy lòng mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô công tác khoa Kỹ Thuật Điện Tử – Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng hết lòng dìu dắt, bảo để truyền đạt kiến thức cho em bạn sinh viên khác Mặc dù hoàn thiện sản phẩm báo cáo, nhiên, hạn chế thời gian kiến thức thân nên sản phẩm chưa thực tối ưu Em mong nhận đóng góp từ q thầy để có thêm kinh nghiệm việc nghiên cứu phát triển sản phẩm tương lai Em xin chân thành cảm ơn Hà Nôi, ngày 23 tháng 11 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Huy Thông Nguyễn Huy Thông – D14DT01 MỤC LỤC Nguyễn Huy Thông – D14DT01 DANH MỤC HÌNH ẢNH Nguyễn Huy Thơng – D14DT01 DANH MỤC BẢNG BIỂU Nguyễn Huy Thông – D14DT01 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Viết đầy đủ IoT Internet of Things MQTT Message Queuing Telemetry Transport RasPi3 Raspberry Pi TCP Transmission Control Protocol Nguyễn Huy Thông – D14DT01 Giải nghĩa Giao thức điều khiển truyền vận LỜI MỞ ĐẦU Trong khoảng năm trở lại đây, hẳn nhiều người khơng lần nghe thống qua khái niệm Internet of Things, hay bắt gặp tin tức sản phẩm quảng cáo phục vụ cho nhu cầu “smart home” (nhà thơng minh) Trong đó, thiết bị gia dụng lò nướng hay tủ lạnh "nói chuyện" với Trong bối cảnh mà hàng ngày nhiều chủng loại thiết bị kết nối với qua mạng, không thừa trang bị cho kiến thức hệ sinh thái Internet of Things Một bối cảnh giả định điển hình diễn sau: Khi bước gần đến cửa nhà, chế điều khiển tự động tích hợp chìa khóa (hay chí điện thoại, thẻ tín dụng, smartwatch) tự động mở cửa từ xa Khóa cửa gửi tín hiệu khơng dây đến hệ thống mạng nội nhà, trước hết khiến đèn cửa hàng lang kích hoạt Hệ thống điều hòa, vốn chuyển sang trạng thái chờ rời đi, tiếp tục hoạt động trở lại Theo số cài đặt sẵn, chí máy pha cà phê tự động kích hoạt để chuẩn bị sẵn tách cà phê thơm phức ta bước chân vào phòng khách Mọi thiết bị smart house giao tiếp hoạt động cách hài hòa, từ đưa đến định nghĩa đơn giản cho IoT: “Một hệ sinh thái IoT thực giới thiết bị phối hợp với nhau” Vậy làm nên giao thức giao tiếp đó, nguyên lý hoạt động giao thức mà IOT sử dụng gì? Với mong muốn bước đầu tiếp cận với giới IoT, em định thực đề tài: “Giao thức truyền tải MQTT IOT” Nội dung đề tài bao gồm chương: • Chương 1: Tổng quan Internet of things • Chương 2: Giao thức MQTT • Chương 3: Ứng dụng MQTT IOT Nguyễn Huy Thông – D14DT01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ INTERNET OF THINGS 1.1 Sự phát triển IoT Trong thời gian gần đây, cộng đồng người nghiên cứu, đam mê tìm hiểu cơng nghệ thường hay nhắc tới IoT Tuy nhiên, chưa nhiều người thực hiểu khái niệm Thực chất, biểu Internet of Things (IoT) xuất từ thời kỳ sơ khai Internet, nhà phát minh mong muốn kết nối tất thứ qua mạng lưới đồng để điều khiển chúng phục vụ cho mục đích người Theo định nghĩa từ Wikipedia, Internet of Things (IoT) kịch giới, mà đồ vật, đồ vật, người cung cấp định danh riêng mình, tất có khả truyền tải, trao đổi thông tin, liệu qua mạng mà không cần đến tương tác trực tiếp người với người, hay người với máy tính IoT phát triển từ hội tụ công nghệ không dây, công nghệ vi điện tử Internet Gần đây, Internet of Things bao gồm giao kiểu máy với máy (M2M), hạn chế tác động người chủ yếu áp dụng sản xuất lượng hay ngành công nghiệp nặng Viễn cảnh tưởng chừng có phim ảnh dần hiển thực tế, với phát triển Nhà thông minh, TV thông minh, tủ lạnh thông minh,… không kể tới mở rộng không gian địa lên IPv6 thay IPv4 trước Hình 1.1: Tổng quan IoT Nhiều chuyên gia công nghệ kỹ sư dự đoán tương lai IoT phát triển từ năm 2020 với kịch vô khả thi: Nguyễn Huy Thông – D14DT01 • • • • • tỷ người kết nối với ngàn tỷ USD doanh thu Hơn 25 triệu ứng dụng Hơn 25 tỷ hệ thống nhúng hệ thống thông minh 50 ngàn tỷ Gigabytes liệu Hình 1.2: Tương lai IoT từ đến 2020 Nguyễn Huy Thông – D14DT01 1.2 Phương thức kết nối thiết bị không dây Với việc IoT trở nên phổ biến, mà khơng tính đến khía cạnh an ninh phần cách mạng IoT toàn Trong bối cảnh này, kiến thức IoT công nghệ truyền thơng / giao thức khác kết hợp với trở nên quan trọng Mark Walters, Phó Giám đốc Phát triển Chiến lược ZigBee Alliance cho biết: “Các nhà lắp đặt bảo mật phải có hiểu biết vững mạng, bảo mật mạng liệu, mối quan ngại riêng tư Ai nhận thơng tin gì, họ làm gì, sở hữu kiểm sốt yếu tố quan trọng cần phải tìm hiểu”.Ngay bây giờ, có loạt lựa chọn kết nối với hệ khung IoT (IoT Framework), lựa chọn quy định cụ thể phạm vi truyền tải, tốc độ liệu, mức tiêu thụ lượng mức độ bảo mật Một số số chúng liệt kê sau 1.2.1 Bluetooth Bluetooth lý tưởng cho việc truyền liệu tầm ngắn thiết bị hỗ trợ Bluetooth điện thoại thông minh máy tính xách tay Nó hoạt động băng tần 2.4GHz phổ radio Phạm vi từ đến 100 mét Tốc độ liệu điển hình Mbps tốc độ khác tùy thuộc vào phiên Bluetooth sử dụng Với chuẩn Bluetooth lượng thấp (BLE), điện tiêu thụ giảm đáng kể Ngày có nhiều khách sạn nhà sử dụng ổ khóa thơng minh (smart lock) để đóng/mở cửa đọc tín hiệu từ điện thoại thơng minh có hỗ trợ BLE người dùng 1.2.2 ZigBee Z-Wave Cả ZigBee Z-Wave lý tưởng cho việc truyền liệu với tốc độ thấp, khả kết nối kiểu mạng lưới (mesh network) chúng mở rộng khoảng cách truyền cần thiết Cả hai giao thức lý tưởng cho mạng sử dụng gia đình, ngày trở nên phổ biến Hoa Kỳ ZigBee hoạt động dải 2.4GHz Liên minh ZigBee (Zigbee Alliance) phát triển cơng nghệ khác nhau, ví dụ ZigBee PRO, ZigBee RF4CE ZigBee IP gần kết hợp tất hồ sơ ứng dụng vào giải pháp gọi ZigBee 3.0 ZWave sử dụng phần tần số 900MHz Các thiết bị bao gồm: cảm biến chuyển động, cảm biến cửa / cửa sổ khóa cửa 1.2.3 RFID RFID hoạt động dải tần số 120kHz đến 2.45GHz, có tầm hoạt động từ 0.5 đến 100 mét, truyền liệu từ đến 424 kbps, tùy thuộc vào loại RFID sử dụng Các ứng dụng công nghệ đa dạng tùy biến “RFID sử dụng rộng rãi lĩnh vực nhận dạng tầm ngắn (cơng nghệ LF), ví dụ điều khiển truy cập, ứng dụng UHF tầm xa (vài mét) có khả xác định Nguyễn Huy Thông – D14DT01 10 tổ hợp tất ứng dụng liên quan đến chủ đề vào lớp đảm bảo số liệu đóng gói thích hợp trước chuyển đến lớp TCP/IP không chứa đặc tả lớp Internet lớp vận chuyển, IP TCP, mà đặc tả cho ứng dụng phổ biến 2.3 Quản lý chất lượng dịch vụ Có mức độ quản lý chất lượng dịch vụ (Quality of Service – QoS: khả giúp cho việc truyền liệu với thời gian trễ tối thiểu cung cấp băng thông cho ứng dụng truyền thông đa phương tiện thời gian thực) giao thức MQTT 2.3.1 Unacknowledged service (QoS 0) Mức thấp nhất, tin truyền lần tới Subscriber Bản tin truyền lần tới subscriber Trong trường hợp không nhận bị thất thơng tin Hình 2 Mơ hình QoS Ưu điểm tốn liệu, có nhược điểm nên thích hợp để gửi liệu từ cảm biến có tính liên tục, thất liệu không ảnh hưởng đến hệ thống 2.3.2 Acknowledged service (QoS 1) Mức thứ 2, thiết bị nhận xác nhận thông tin tin nhận Nếu khơng có xác thực tin diễn ra, thông tin gửi lại lần Điều đảm bảo gói tin chuyển lần Nguyễn Huy Thơng – D14DT01 14 Hình Mơ hình QOS Việc nhận message bên phía server xác nhận message PUBACK Nếu có lỗi kết nối gửi đến device, message xác nhận không nhận sau khoảng thời gian định, sender gửi lại message set DUP bit phần header message header Message đến server lần Cả message SUBSCRIBE message UNSUBSCRIBE sử dụng QoS Khi nhận message lặp lại từ phía client, server publish message đến subscribers, gửi message PUBACK khác Ở mức thông tin truyền có đảm bảo, nhược điểm tốn liệu mức thứ thích hợp liệu có tần suất truyền tải 2.3.3 Assured service (QoS 2) Mức cao ,tại gói tin khơng xác nhận, mà gửi theo bước Bước truyền, nhận liệu; bước xác nhận gói tin Điều giúp đảm bảo tin gửi xác lần tới Subscriber Hình Mơ hình QoS Nguyễn Huy Thông – D14DT01 15 Một luồng thêm vào luồng QoS để đảm bảo message bị lặp lại không bị chuyển đến ứng dụng Đây mức độ cao khi phân phối message, không message lặp chấp nhận Nhờ mà lưu lượng mạng tăng lên Nếu phát lỗi, sau khoảng thời gian định, luồng protocol thực lại từ kết message xác nhận cuối cùng; PUBLISH , PUBREL Luồng protocol đảm bảo message đến subscriber lần Do có nhiều lần truyền yêu cầu xác thực từ hai phía nên cách tốn nhiều liệu thời gian Nên sử dụng cho thơng tin có tính u cầu, lệnh khơng có tính lặp lại Ở đây, server nhận message, bên quan tâm nghĩa subscriber đến topic message PUBLISH Nếu subscriber nhận message, bên quan tâm ám đến ứng dụng bên phía client mà subcribe nhiều topics đợi message đến từ server Nếu server mà khơng xác nhận PUBLISH từ client, khơng có cách để thơng bao đến client Vì phải đảm bảo mức hiểu biết định, tùy thuộc vào rule QoS, client không báo việc xác thực message PUBLISH gửi 2.4 Mơ tả gói tin 2.4.1 Connect Sau Client kết nối với Server, gói tin gửi từ Client tới Server phải gói tin Connect Một Client gửi gói tin Connect lần mạng khởi tạo Bảng 2 Connect Packet Fixed Header Nguyễn Huy Thông – D14DT01 16 Bảng Protocol Name Nếu tên giao thức không gửi đúng, Server bỏ qua tin xử lý tin Bảng Cờ trạng thái Các bit cờ trạng thái cho phép bên Server nhận dạng gói tin, yêu cầu gói tin Ví dụ, Username Flag set lên 1, gói tin phải chứa thông tin người dùng, ngược lại Username Flag 0, gói tin khơng chứa thơng tin người dùng Nội dung gói tin: • Nhận dạng Client: Client kết nối tới Server có ID riêng biệt ID phải sử dụng Client Server để nhận dạng trạng thái trình kết nối Client Server phiên “giao dịch” ClientID phải xuất gói tin CONNECT gửi từ Client tới Server ClientID chuỗi UTF-8 mã hóa Server xử lý ClientID có độ dài 1-23 bytes ClientID phép chứa ký tự nhìn thấy bảng mã ASCII • Will Topic Will Message thành phần nội dung gói tin Connect cờ Will set • User Name: User name Server sử dụng trình đồng liệu cho phép Client kết nối tới Server • Password: sử dụng để phục vụ trình đồng tin Password gói tin Connect giao thức MQTT có dạng sau Nguyễn Huy Thơng – D14DT01 17 Bảng Password password có độ dài từ 0-65535 bytes, đó, byte đầu cho phép nhận biết độ dài password gửi tới Phản hồi: • Nếu Server khơng nhận gói tin Connect khoảng thời gian định, Server ngắt kết nối tới Client • Server phải chứng thực gói tin Connect sau nhận • Server kiểm tra gói tin Connect có thỏa mãn điều kiện kết nối khơng, sau trả lại tín hiệt ACK/NACK để Client biết liệu kết nối tới Server hay khơng 2.4.2 PUBLISH Gói tin điều khiển Publish gửi từ Client tới Server từ Server tới Client để gửi tin Header gói tin Publish có dạng sau: Bảng Header gói tin Publish Xử lý gói tin Publish: Client sử dụng gói tin Publish để gửi tin tới Server Server sử dụng gói tin Publish để gửi tin nhắn tới Client mà theo dõi Topic chứa tin nhắn Khi Client thực đăng ký với lọc Topic bao gồm kí hiệu, cho 826 ID Client chồng lên để tin nhắn cơng bố phù hợp với nhiều lọc Phản hồi trạng thái sau nhận gói tin Publish Nguyễn Huy Thông – D14DT01 18 Bảng Phản hồi trạng thái gói tin Publish tương ứng với trạng thái QoS 2.4.3 SUBSCRIBE Gói tin Subscribe gửi từ Client tới Server để tạo nhiều Subscription Mỗi Subscription đại diện cho Topic mà Client muốn nhận tin nhắn Server gửi lại gói tin Publish để Client nhận tin nhắn gửi tới Subscription Client Header gói tin Subscribe có dạng sau: Bảng Header gói tin Subscribe Nội dung gói tin Subscribe bao gồm kết từ lọc Topic, để Topic mà Client theo dõi để nhận tin Kết lọc Topic trả chuỗi mã hóa theo định dạng UTF-8 Định dạng gói tin Subscribe có dạng sau: Bảng Định dạng gói tin Subscribe Nguyễn Huy Thơng – D14DT01 19 Phản hồi trạng thái: Khi Server nhận gói tin Subcribe từ Client, Server trả gói tin phản hồi Gói tin phản hồi có phần nhận dạng gói tin gói tin Subscribe Server cho phép gửi gói tin Publish mà trùng với Subscription trước Server gửi gói tin phản hồi Message SUBSCRIBE cho phép client subscribe nhiều topics với server Message published lên server chuyển đến client message PUBLISH Message SUBSCRIBE QoS level mà subscriber muốn nhận message Khi nhận message SUBSCRIBE message, server trả lời message SUBACK Một server bắt đầu gửi message PUBLISH cho yêu cầu subscription client chí trước client nhận message SUBACK Nếu server không xác nhận u cầu SUBSCRIBE từ client, khơng có cách thơng tin cho client Vì tạo message SUBACK để xác nhận, client khơng thơng báo khơng xác thực Một server có quyền định level of QoS thấp client yêu cầu Điều xảy server cung cấp levels of QoS cao Ví dụ, server khơng cung cấp chế lưu trữ tin cậy cấp cho subscriptions với QoS • PINGREQ - PING request Message PINGREQ có nghĩa message "Kết nối tốt không?" gửi từ client kết nối đến server • PINGRESP - PING response Một message PINGRESP gửi từ server cho message PINGREQ có nghĩa "OK" • DISCONNECT - Disconnect notification Message DISCONNECT gửi từ client đến server để báo đóng kết nối TCP/IP kết nối Cái cho phép clean disconnection, không hủy kết nối Một server khơng nên để việc đóng kết nối cho phía client sau nhận message DISCONNECT 2.5 Ưu nhược điểm giao thức MQTT MQTT giao thức truyền thông để truyền thông điệp nhiều khách hàng thơng qua broker trung tâm Nó tách riêng người sản suất người tiêu thụ cách cho phép client gửi tin có broker định đường chép tin MQTT có số hỗ trợ để trì tin, làm tốt nhiệm vụ bus truyền liệu trực tiếp Nguyễn Huy Thông – D14DT01 20 Giao thức MQTT nhẹ nhàng nhanh Nó bytes cho việc kết nối với server kết nối giữ trạng thái mở xuyên suốt MQTT hoạt động tốt môi trường băng thơng thấp, độ trễ cao, sử dụng lượng Các định dạng thông điệp giao thức MQTT phong phú, sử dụng cho nhiều mục đích miễn phía client biết định dạng tin để giao tiếp MQTT giai đoạn gần lên giao thức sử dụng phổ biến đóng vai trò quan trọng dùng cho giao tiếp IoT, nhiều hãng công nghệ lớn sử dụng, áp dụng hỗ trợ giao thức MQTT cho ứng dụng như: Facebook, IBM, Intel, Amazon, WSO2, Microsoft,… Tuy nhiên, hạn chế chưa có quy chuẩn cho việc đặt tên cho Topic dẫn tới việc dự án triển khai thực tế, gây khó khăn cho người tham gia phát triển sau Bên cạnh đó, MQTT phù hợp cho việc gửi nhận tin có kích thước khơng lớn CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA MQTT TRONG IOT 3.1 Raspberry Pi với MQTT 3.1.1 Raspberry Pi Nguyễn Huy Thơng – D14DT01 21 Hình Raspberry Pi RasPi3 máy vi tính nhỏ gọn, kích thước hai cạnh cỡ thẻ ATM Người ta tích hợp thứ cần thiết để bạn sử dụng máy vi tính Trên bo mạch Pi có CPU, GPU, RAM, khe cắm thẻ microSD, Wi-Fi, Bluetooth cổng USB 2.0 Khi mua Pi về, bạn việc cài hệ điều hành (thực copy/paste thư mục vơ thẻ nhớ), gắn chuột, bàn phím hình bắt đầu sử dụng (hoặc cao cấp xíu remote desktop từ máy khác qua, SSH) RasPi3làm thứ như: • Đầu coi phim HD giống Android Box, hỗ trợ KODI đầy đủ • Máy chơi game cầm tay, console, game thùng Chơi máy điện tử băng ngày xưa, giả lập nhiều hệ máy • Cắm máy tải Torrent 24/24 • Dùng làm VPN cá nhân • Biến ổ cứng bình thường thành ổ cứng mạng (NAS) • Làm camera an ninh, quan sát từ xa • Hiển thị thời tiết, hiển thị thông tin mạng nội • Máy nghe nhạc, máy đọc sách Nguyễn Huy Thông – D14DT01 22 • Làm thành máy Terminal di động có hình, bàn phím, pin dự phòng để sử dụng lúc nơi, dò pass Wi-Fi • Làm thiết bị điều khiển Smart Home, điều khiển thiết bị điện tử nhà • Điều khiển robot, máy in không dây từ xa, Airplay Với sức mạnh phần cứng mình, RasPi3 có khả thực công việc phức tạp liên quan tơi đồ họa, hình ảnh Trong lĩnh vực IoT, với module kết nối không dây (wifi, bluetooth 4.0), với cáp mạng RJ45 hỗ trợ đường truyền tốc độ cao, RasPi3 giải pháp tối ưu cho việc phát triển gateway, trạm trung chuyển tin mạng Ở đồ án mình, RasPi3 sử dụng gateway để trao đổi gói tin thiết bị 3.1.2 Sử dụng MQTT điều khiển Raspberry Pi qua mobie RasPi3 vừa MQTT server vừa MQTT client Subscribe topic ta qui định Ở ta cho topic ptit/demo/led Code cho RasPi3: import paho.mqtt.client as mqtt import RPi.GPIO as GPIO on = off = led = [2,3,4] GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(led, GPIO.OUT) GPIO.output(led, off) def on_connect(client, userdata, flags, rc): client.subscribe("home/led1") client.subscribe("home/led2") client.subscribe("home/led3") def on_message(client, userdata, msg): if msg.topic == "home/led1": Nguyễn Huy Thông – D14DT01 23 if msg.payload == "on" or msg.payload == "ON" or msg.payload == "1": GPIO.output(led[0], on) print "Led : ON" if msg.payload == "off" or msg.payload == "OFF" or msg.payload == "0": GPIO.output(led[0], off) print "Led : OFF" if msg.topic == "home/led2": if msg.payload == "on" or msg.payload == "ON" or msg.payload == "1": GPIO.output(led[1], on) print "Led : ON" if msg.payload == "off" or msg.payload == "OFF" or msg.payload == "0": GPIO.output(led[1], off) print "Led : OFF" if msg.topic == "home/led3": if msg.payload == "on" or msg.payload == "ON" or msg.payload == "1": GPIO.output(led[2], on) print "Led : ON" if msg.payload == "off" or msg.payload == "OFF" or msg.payload == "0": GPIO.output(led[2], off) print "Led : OFF" client = mqtt.Client() client.on_connect = on_connect client.on_message = on_message client.connect("localhost", 1883, 60) try: client.loop_forever() Nguyễn Huy Thông – D14DT01 24 except KeyboardInterrupt: client.loop_stop() Chương trình mobie: mobile MQTT client Publish topic định nghĩa Ta sử dụng app có sẵn là: MQTT dashboard Hình MQTT dashboard Nguyễn Huy Thông – D14DT01 25 Giao diện điều khiển: Hình 3 Giao diện điều kiển Nguyễn Huy Thông – D14DT01 26 Các cách kết nối khác Chúng ta dùng MQTT để kết nối nhiều thiết bị với như: • • • • MQTT với esp8266 arduino MQTT với Raspberry Pi PC MQTT với Raspberry Pi esp8266 Hoặc kết hợp với nhiều loại thành mạng lưới IOT Nguyễn Huy Thông – D14DT01 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.1 Danh mục tài liệu tham khảo Bài giảng Mạng máy tính – ThS Nguyễn Xuân Anh – Khoa Công nghệ thông tin, Học viện Công nghệ Bưu Viễn Thơng Bài giảng “Hệ thống nhúng” - 2010 - TS Nguyễn Ngọc Minh - Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng 1.2 Danh mục website tham khảo www.hivemq.com www.esp8266.com www.raspberry.org Nguyễn Huy Thông – D14DT01 28 ... 12 Hình Tổng quát giao thức MQTT 2.2 Kiến trúc giao thức MQTT Bảng Kiến trúc giao thức MQTT Giao thức MQTT nằm lớp ứng dụng mơ hình TCP/IP Lớp ứng dụng mơ hình TCP/IP kiểm sốt giao thức lớp cao,... Internet of things • Chương 2: Giao thức MQTT • Chương 3: Ứng dụng MQTT IOT Nguyễn Huy Thông – D14DT01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ INTERNET OF THINGS 1.1 Sự phát triển IoT Trong thời gian gần đây, cộng... cứu với đề tài: Giao Thức truyền tải MQTT IOT Với mục đích tìm hiểu sử dụng để nghiên cứu phát triển mơ hình IOT cách dễ dàng Nguyễn Huy Thông – D14DT01 11 CHƯƠNG 2: GIAO THỨC MQTT 2.1 Tổng Quát