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MQTT 消息隊列遙感傳輸協議

1、 什麽是MQTT?

MQTT(MessageQueueing Telemetry Transport Protocol)的全稱是消息隊列遙感傳輸協議的縮寫,是由IBM公司推出的壹種基於輕量級代理的發布/訂閱模式的消息傳輸協議,運行在TCP協議棧之上,為其提供有序、可靠、雙向連接的網絡連接保證。由於其開放、簡單和易於實現所以能夠應用在資源受限的環境中,對於M2M和物聯網應用程序來說是壹個相當不錯的選擇。

2、 為什麽要用MQTT?

MQTT協議是針對如下情況設計的:

M2M(Machine to Machine) communication,機器端到端通信,比如傳感器之間的數據通訊 因為是Machine to Machine,需要考慮: Machine,或者叫設備,比如溫度傳感器,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 M2M可能是無線連接,網絡不穩定,帶寬也比較小

MQTT的特點:

發布/訂閱消息模式,提供壹對多的消息發布,解除應用程序耦合。這壹點很類似於1. 這裏是列表文本XMPP,但是MQTT的信息冗余遠小於XMPP.

對負載內容屏蔽的消息傳輸。

使用TCP/IP提供網絡連接。主流的MQTT是基於TCP連接進行數據推送的,但是同樣有基於UDP的版本,叫做MQTT-SN。這兩種版本由於基於不同的連接方式,優缺點自然也就各有不同了。

三種消息傳輸方式QoS:

0代表“至多壹次”,消息發布完全依賴底層 TCP/IP 網絡。會發生消息丟失或重復。這壹級別可用於如下情況,環境傳感器數據,丟失壹次讀記錄無所謂,因為不久後還會有第二次發送。

1代表“至少壹次”,確保消息到達,但消息重復可能會發生。

2代表“只有壹次”,確保消息到達壹次。這壹級別可用於如下情況,在計費系統中,消息重復或丟失會導致不正確的結果。 備註:由於服務端采用Mosca實現,Mosca目前只支持到QoS 1

如果發送的是臨時的消息,例如給某topic所有在線的設備發送壹條消息,丟失的話也無所謂,0就可以了(客戶端登錄的時候要指明支持的QoS級別,同時發送消息的時候也要指明這條消息支持的QoS級別),如果需要客戶端保證能接收消息,需要指定QoS為1,如果同時需要加入客戶端不在線也要能接收到消息,那麽客戶端登錄的時候要指定session的有效性,接收離線消息需要指定服務端要保留客戶端的session狀態。

mqtt基於訂閱者模型架構,客戶端如果互相通信,必須在同壹訂閱主題下,即都訂閱了同壹個topic,客戶端之間是沒辦法直接通訊的。訂閱模型顯而易見的好處是群發消息的話只需要發布到topic,所有訂閱了這個topic的客戶端就可以接收到消息了。

發送消息必須發送到某個topic,重點說明的是不管客戶端是否訂閱了該topic都可以向topic發送了消息,還有如果客戶端訂閱了該主題,那麽自己發送的消息也會接收到。

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。這就是為什麽在介紹裏說它非常適合“在物聯網領域,傳感器與服務器的通信,信息的收集”,要知道嵌入式設備的運算能力和帶寬都相對薄弱,使用這種協議來傳遞消息再適合不過了。

使用Last Will和Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。Last Will:即遺言機制,用於通知同壹主題下的其他設備發送遺言的設備已經斷開了連接。Testament:遺囑機制,功能類似於Last Will 。

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