MQTT協(xié)議已經(jīng)成了物聯(lián)網(wǎng)通信中的一個(gè)熱詞，今天我們一起來學(xué)習(xí)一下關(guān)于MQTT協(xié)議的一些知識(shí)。

1 發(fā)展

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(gè)版本。

在2013年IBM公司向結(jié)構(gòu)化資訊標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)組織提交了MQTT 3.1版規(guī)范，并附有相關(guān)章程，以確保只能對(duì)規(guī)范進(jìn)行少量更改。

2 概述

MQTT(消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)協(xié)議是ISO 標(biāo)準(zhǔn)(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(yuǎn)程設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)狀況糟糕的情況下而設(shè)計(jì)的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議。

MQTT是一個(gè)基于客戶端-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，MQTT協(xié)議是輕量、簡(jiǎn)單、開放和易于實(shí)現(xiàn)的，這些特點(diǎn)使它適用范圍非常廣泛。如：機(jī)器與機(jī)器（M2M）通信和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。

在通過衛(wèi)星鏈路通信傳感器、偶爾撥號(hào)的醫(yī)療設(shè)備、智能家居、及一些小型化設(shè)備中也被廣泛使用。

3 規(guī)范

由于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境具有一定的特殊性，所以MQTT設(shè)計(jì)都需要遵守以下規(guī)范：

①精簡(jiǎn)，不添加可有可無的功能；

②發(fā)布/訂閱（Pub/Sub）模式，方便消息在傳感器之間傳遞；

③允許用戶動(dòng)態(tài)創(chuàng)建主題，零運(yùn)維成本；

④把傳輸量降到最低以提高傳輸效率；

⑤把低帶寬、高延遲、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)等因素考慮在內(nèi)；

⑥支持連續(xù)的會(huì)話控制；

⑦理解客戶端計(jì)算能力可能很低；

⑧提供服務(wù)質(zhì)量管理；

⑨假設(shè)數(shù)據(jù)不可知，不強(qiáng)求傳輸數(shù)據(jù)的類型與格式，保持靈活性。

4 特點(diǎn)

MQTT協(xié)議工作在低帶寬、不可靠的網(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，它具有以下主要的幾項(xiàng)特性：

①使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對(duì)多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合。

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“至多一次”“至少一次”“只有一次”三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量。

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Last Will和Testament特性通知有關(guān)各方客戶端異常中斷的機(jī)制。

5 原理

實(shí)現(xiàn)MQTT協(xié)議需要客戶端和服務(wù)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(wù)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(wù)器，消息發(fā)布者可以同時(shí)是訂閱者。

MQTT傳輸?shù)南⒎譃椋褐黝}（Topic）和負(fù)載（payload）兩部分：

Topic，可以理解為消息的類型，訂閱者訂閱（Subscribe）后，就會(huì)收到該主題的消息內(nèi)容（payload）；

payload，可以理解為消息的內(nèi)容，是指訂閱者具體要使用的內(nèi)容。

MQTT客戶端是指使用MQTT協(xié)議的應(yīng)用程序或者設(shè)備，它總是建立到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接。

客戶端可以是：

（1）發(fā)布其他客戶端可能會(huì)訂閱的信息；

（2）訂閱其它客戶端發(fā)布的消息；

（3）退訂或刪除應(yīng)用程序的消息；

（4）斷開與服務(wù)器連接。

MQTT服務(wù)器以稱為"消息代理"（Broker），可以是一個(gè)應(yīng)用程序或一臺(tái)設(shè)備。

它是位于消息發(fā)布者和訂閱者之間，它可以：

（1）接受來自客戶的網(wǎng)絡(luò)連接；

（2）接受客戶發(fā)布的應(yīng)用信息；

（3）處理來自客戶端的訂閱和退訂請(qǐng)求；

（4）向訂閱的客戶轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用程序消息。

審核編輯：劉清