MQTT協(xié)議采用什么方式通信

2022-12-09 09:13:04| 來源：聚英電子| 次| 0次

　　物聯(lián)網曾被認為是繼計算機、互聯(lián)網之后，信息技術行業(yè)的第三次浪潮。隨著基礎通訊設施的不斷完善，尤其是 5G 的出現(xiàn)，進一步降低了萬物互聯(lián)的門檻和成本。物聯(lián)網本身也是 AI 和區(qū)塊鏈應用很好的落地場景之一，各大云服務商也在紛紛上架物聯(lián)網平臺和服務。在 AI 和區(qū)塊鏈的熱潮過去之后，物聯(lián)網很有可能成為下一個風口，在風口到來之前，提前進行一些知識儲備，是很有必要的。

　　IBM公司的安迪·斯坦福-克拉克及Cirrus Link公司的阿蘭·尼普于1999年撰寫了該協(xié)議的第一個版本。在2013年IBM公司向結構化資訊標準促進組織提交了MQTT 3.1版規(guī)范，并附有相關章程，以確保只能對規(guī)范進行少量更改。

　　MQTT(消息隊列遙測傳輸)協(xié)議是ISO 標準(ISO/IEC PRF 20922)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議。它工作在TCP/IP協(xié)議族上，是為硬件性能低下的遠程設備以及網絡狀況糟糕的情況下而設計的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議。

　　MQTT 是一種傳輸協(xié)議由“物理層”通過無線網絡將數據流從網絡中傳輸出去，實現(xiàn)對數據鏈路和應用層數據傳輸業(yè)務進行控制提供支持等功能。它分為無線網用 MQTT網關，無線網絡交換用網關，無線網接入網絡單。而 MQTT網關是為了滿足網絡中不同業(yè)務系統(tǒng)在數據交換時需要而設計起來的一種設備，實現(xiàn)對各用戶之間通信，在一定條件下可以方便而靈活地傳輸數據信息并進行相應的管理工作。通過 MQTT網關實現(xiàn)互聯(lián)網訪問控制功能，可以將整個網絡作為一個節(jié)點管理起來，把多個網絡用戶集中在一起進行管理和監(jiān)控，同時實現(xiàn)流量數據監(jiān)控、智能路由分配等功能。

　　MQTT是分布式數據庫系統(tǒng)。它采用高安全、高性能的 MQTT技術。在這個系統(tǒng)的硬件只有一臺服務器，沒有客戶端也沒有網絡的訪問權限。MQTT的應用是一種對分布式數據庫系統(tǒng)進行高性能的連接、通信、高并發(fā)處理以及低延遲通信的系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)復雜的分布式應用性能控制和負載均衡功能。當網絡環(huán)境發(fā)生變化時，可以自動適配、切換到新的用戶所需要的服務器模式。因此系統(tǒng)可以支持多種業(yè)務類型：遠程控制、多進程同步、異構多任務管理以及多線程管理模式等.

　　MQTT是一個基于客戶端-服務器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，MQTT協(xié)議是輕量、簡單、開放和易于實現(xiàn)的，這些特點使它適用范圍非常廣泛。如：機器與機器(M2M)通信和物聯(lián)網(IoT)。在通過衛(wèi)星鏈路通信傳感器、偶爾撥號的醫(yī)療設備、智能家居、及一些小型化設備中也被廣泛使用。

　　由于物聯(lián)網環(huán)境具有一定的特殊性，所以MQTT設計都需要遵守以下規(guī)范：

　?、佟【?，不添加可有可無的功能;

　?、凇“l(fā)布/訂閱(Pub/Sub)模式，方便消息在傳感器之間傳遞;

　?、邸≡试S用戶動態(tài)創(chuàng)建主題，零運維成本;

　?、堋“褌鬏斄拷档阶畹鸵蕴岣邆鬏斝?

　?、荨“训蛶?、高延遲、不穩(wěn)定的網絡等因素考慮在內;

　　⑥　支持連續(xù)的會話控制;

　?、摺±斫饪蛻舳擞嬎隳芰赡芎艿?

　?、唷√峁┓召|量管理;

　?、帷〖僭O數據不可知，不強求傳輸數據的類型與格式，保持靈活性。

　　MQTT協(xié)議工作在低帶寬、不可靠的網絡的遠程傳感器和控制設備通訊而設計的協(xié)議，它具有以下主要的幾項特性：

　?、佟∈褂冒l(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應用程序耦合。

　?、凇ω撦d內容屏蔽的消息傳輸。

　?、邸∈褂肨CP/IP提供網絡連接。

　?、堋∮小爸炼嘁淮巍薄爸辽僖淮巍薄爸挥幸淮巍比N消息發(fā)布服務質量。

　　⑤　小型傳輸，開銷很小(固定長度的頭部是2字節(jié))，協(xié)議交換最小化，以降低網絡流量。

　?、蕖∈褂肔ast Will和Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。

　　實現(xiàn)MQTT協(xié)議需要客戶端和服務器端通訊完成，在通訊過程中，MQTT協(xié)議中有三種身份：發(fā)布者(Publish)、代理(Broker)(服務器)、訂閱者(Subscribe)。其中，消息的發(fā)布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，消息發(fā)布者可以同時是訂閱者。