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  1、MQTT簡(jiǎn)介

  MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)是IBM開(kāi)發(fā)的一個(gè)即時(shí)通訊協(xié)議，有可能成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。

  MQTT是一個(gè)支持客戶端-服務(wù)器的發(fā)布/訂閱消息傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。MQTT是輕量級(jí)的、開(kāi)放的、簡(jiǎn)單的、在設(shè)計(jì)上是易于實(shí)現(xiàn)的。這些特性使得MQTT非常適合于許多場(chǎng)景，包括受限的環(huán)境，比如M2M的通信和物聯(lián)網(wǎng)IoT通信，只需一點(diǎn)點(diǎn)計(jì)算資源和一點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)帶寬就可以實(shí)現(xiàn)。

  2、MQTT 協(xié)議設(shè)計(jì)原則

  由于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境是非常特別的，所以MQTT遵循以下設(shè)計(jì)原則：

  (1)精簡(jiǎn)，不添加可有可無(wú)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(lèi)型與格式，保持靈活性。

  3、MQTT 協(xié)議特性

  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。

  這一點(diǎn)很類(lèi)似于XMPP，但是MQTT的信息冗余遠(yuǎn)小于XMPP，,因?yàn)閄MPP使用XML格式文本來(lái)傳遞數(shù)據(jù)。

  (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。

  主流的MQTT是基于TCP連接進(jìn)行數(shù)據(jù)推送的，但是同樣有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。這兩種版本由于基于不同的連接方式，優(yōu)缺點(diǎn)自然也就各有不同了。

  (4)有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量：

  “至多一次”，消息發(fā)布完全依賴底層TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)。這一級(jí)別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無(wú)所謂，因?yàn)椴痪煤筮€會(huì)有第二次發(fā)送。這一種方式主要普通APP的推送，倘若你的智能設(shè)備在消息推送時(shí)未聯(lián)網(wǎng)，推送過(guò)去沒(méi)收到，再次聯(lián)網(wǎng)也就收不到了。

  “至少一次”，確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。

  “只有一次”，確保消息到達(dá)一次。在一些要求比較嚴(yán)格的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，可以使用此級(jí)別。在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，消息重復(fù)或丟失會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果。這種最高質(zhì)量的消息發(fā)布服務(wù)還可以用于即時(shí)通訊類(lèi)的APP的推送，確保用戶收到且只會(huì)收到一次。

  (5)小型傳輸，開(kāi)銷(xiāo)很小(固定長(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。

  這就是為什么在介紹里說(shuō)它非常適合“在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，傳感器與服務(wù)器的通信，信息的收集”，要知道嵌入式設(shè)備的運(yùn)算能力和帶寬都相對(duì)薄弱，使用這種協(xié)議來(lái)傳遞消息再適合不過(guò)了。

  (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。

  Last Will：即遺言機(jī)制，用于通知同一主題下的其他設(shè)備發(fā)送遺言的設(shè)備已經(jīng)斷開(kāi)了連接。

  Testament：遺囑機(jī)制，功能類(lèi)似于Last Will。