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物聯網協議--MQTT
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物聯網協議--MQTT

2019-06-04 11:42:45 來源:物聯網智慧清潔方案商 百家號 點擊:58692

【嗶哥嗶特導讀】MQTT(英語全稱,Message Queue Telemetry Transport),中文翻譯過來就是遙測傳輸協議:其主要提供訂閱/發布模式,更為簡約、輕量,易于使用,針對受限環境(帶寬低、網絡延遲高、網絡通信不穩定),屬于物聯網(Internet of Thing)的一個傳輸協議。

為什么使用MQTT 協議?

MQTT(英語全稱,Message Queue Telemetry Transport),中文翻譯過來就是遙測傳輸協議:其主要提供訂閱/發布模式,更為簡約、輕量,易于使用,針對受限環境(帶寬低、網絡延遲高、網絡通信不穩定),屬于物聯網(Internet of Thing)的一個傳輸協議。設計思想是開放、簡單、輕量、易于實現。這些特點使它適用于受限環境。例如,但不僅限于此:

MQTT協議的優勢是可以支持所有平臺,它幾乎可以把所有的聯網物品和互聯網連接起來。特別適合于網絡代價昂貴,帶寬低、不可靠的環境。能在處理器和內存資源有限的嵌入式設備中運行。

使用發布/訂閱消息模式,提供一對多的消息發布,從而解除應用程序耦合。

使用 TCP/IP 提供網絡連接。

提供Last Will 和 Testament 特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。

對消息中間件,估計大家不得不關心的就是消息的可靠性,也就是消息的發布服務質量,可喜的是,MQTT支持三種消息發布服務質量(QoS):

“至多一次”(QoS==0),消息發布完全依賴底層 TCP/IP 網絡。會發生消息丟失或重復。這一級別可用于如下情況,環境傳感器數據,丟失一次讀記錄無所謂,因為不久后還會有第二次發送。

“至少一次”(QoS==1),確保消息到達,但消息重復可能會發生。

“只有一次”(QoS==2),確保消息到達一次。這一級別可用于如下情況,在計費系統中,消息重復或丟失會導致不正確的結果。小型傳輸,開銷很小(固定長度的頭部是 2 字節),協議交換最小化,以降低網絡流量。

支持一對多的消息訂閱

MQTT協議,支持一對多的基于消息主題(Topic)的消息訂閱,也就是一個MQTT的客戶端,發送一條特定主題的消息,

能同時支持多個訂閱者同時訂閱。

下圖是MQTT的發布/訂閱消息模式(如下圖)

MQTT客戶端的語言支持

目前市面上的主流語言都支持。

Java

Javascript

C/C++

Python

Ruby

Objective-C

簡單示例

MQTT 協議主要是根據以下情況設計的:

M2M(Machine to Machine),機器或設備間端到端通信,比如傳感器之間的數據通訊。設備(Machine)中,例如傳感器,硬件能力很弱,協議要考慮盡量小的資源消耗,比如計算能力和存儲等。

根據 MQTT 的基礎了解后并結合簡單的架構,在這里做一個簡單的示例圖,可以更直觀的理解MQTT協議的通信模型。MQTT Broker 就選擇 EMQ 作為示范。比如有1個溫度傳感器(1個Machine),1個移動設備,1個電腦,一個服務器(3個Machine),都可以得到或者顯示溫度傳感器的溫度值,需要先通過 MQTT

協議subscribe(訂閱)一個比如叫 temperature 的 topic(主題)如下圖:

圖中移動設備,服務器,電腦需要先通過 EMQ subscribe 一個叫 temperature 的 topic,當溫度傳感器 publish 溫度數據,三個設備就可以收到了。

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