如何应用MQTT协议到物联网中

以原生支持“MQTT协议”切入物联网战场
原生支持MQTT协议成为百度开放云推出的物联网服务一大特点。首先需要解读的是，为什么百度开放云会选择“MQTT协议”？
百度开放云支持的MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是国际物联网标准协议，旨在为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务，可以适应各种物联网应用场景。
相对于其它标准协议，MQTT属于轻量级双向消息传输协议，主要优势是开源、可靠、轻巧、简单。MQTT的传输格式非常精小，最小的数据包只有2个比特，且无应用消息头。MQTT可以保证消息的可靠性，它包括三种不同的服务质量（最多只传一次、最少被传一次、一次且只传一次），如果客户端意外掉线，可以使用“遗愿”发布一条消息，同时支持持久订阅。
MQTT在物联网应用中的主要优势有：一，可靠传输。MQTT可以保证消息可靠安全的传输，并可以与企业应用简易集成；二，消息推送。支持消息实时通知、丰富的推送内容、灵活的Pub-Sub以及消息存储和过滤。三，低带宽、低耗能、低成本。占用移动应用程序带宽小，并且带宽利用率高，耗电量较少。
MQTT的优势还表现在安全性。安全设计对于物联网项目而言，是需要非常重视的问题，但是却常常容易被工程师所轻视。今年央视315晚会，揭秘了无人机、智能摄像头、智能POS机、智能汽车、洗衣机、电烤箱、智能插座等智能家居存在的三大安全隐患——泄露隐私、财产损失、甚至危及生命安全。而MQTT协议则可以提供多层次的安全特性，在传输层上可以使用TLS加密；在应用层提供了客户标识（Client Identifier）以及用户名密码，不但传输的内容是二进制字节，而且还受惠于传输层的TLS加密。
MQTT开放协议已有17年历史，先期在2014年被国际标准化组织定义为物联网的推荐协议。在应用层传输协议这个领域，它已经走在了其它协议的前面。正因为MQTT的综合优势非常突显，业界不少专家认为，MQTT非常适合各种物联网场景，有望是未来最主流的物联网标准协议。
原生支持“MQTT协议”背后旨在推动物联网标准化
接下来的问题是，那么为什么百度开放云要在国内率先成为原生支持MQTT协议的公有云服务商？
在笔者看来，首先，这和百度开放云在物联网行业的核心目标有着紧密的关系。在去年的“百度世界2015”开放云论坛上,百度开放云高层曾对物联网的发展战略做出阐述，指出：打破行业与行业之间的界限，以“连接人与服务”为核

首先，物联网界，万物都疯了，苦于它们没有生命，没有嘴。自己想表达的信息只能通过各种通讯协议传达给人类和世界各地。

NB-IoT，4G对比：

WIFI和zigbee对比：

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比如下表所示：

在2015年9月的RAN #69会议上经过激烈撕逼后协商统一，NB-IoT可认为是NB-CIoT和NB-LTE的融合。

物联网的应用场景相当广泛，比如，智能泊车、自行车联网防盗、车联网、智慧城市、智慧建筑、环境监控…

——完——

个人认为通信标准是很有必要的，现在物联网行业大公司都在推自己的标准，小公司在跟着大公司走。就要看以后哪一家的通信标准能够成为行业标准。
回到正题，目前就个人而言，感觉MQTT和COAP主要区别是面对的物不同。COAP的全称是Constrained Application Protocol ,所以coap适合资源更少的设备（如单片机）。

使用Java语言；数据库:Mysql；经典技术组合（MQTT、Spring Boot、Shiro、MyBatis、Druid、Ehcache、Thymeleaf、Bootstrap、Swagger）开发，支持多数据源，支持代码一键生成。

功能模块：

设备管理、开关管理、计划管理、传感器管理、传感器数据展示、报警规则管理、设备日志、用户管理、角色管理、部门管理、岗位管理、菜单管理、字典管理、参数管理、通知公告、 *** 作日志、登录日志、在线用户、定时任务、代码生成、系统接口、服务监控、缓存监控、在线构建器、连接池监视等。

功能特点：

1、硬件使用 ESP8266，基于MQTT协议，自建物联网云平台。

2、支持云固件升级、设备远程重启。

3、支持音频播放、开关、普通灯、调色灯等各种用电设备控制。

4、单个模块可控制8路用电设备开关，可对模块信息、开关信息、计划任务、报警规则等维护管理。

5、云平台可对各类传感器管理，对传感器数据有多种展示方式。可设置阈值报警规则，符合报警规则的可执行自定义的动作。

6、模块具有一键配网功能，变更网络时无需重新烧写程序，方便快捷。

7、控制端可使用任意网络（2G/3G/4G/5G/WiFi/等）控制灯、热水器、电视、电机、窗帘、监控等各种用电设备，不受任何地区限制。

8、可云端存储模块各路开关状态，模块断电或重启后可自动同步云端模块各路开关状态，具有开关状态记录功能。

9、可记录设备所有 *** 作记录，模块、用户上下线记录等，并具有多种类型的数据统计展示。

10、控制设备命令下达后有状态反馈，可确保设备控制命令执行成功，且延时低。

11、具有心跳检测功能，模块掉线或模块重启后模块可自动重连MQTT服务，具有模块上下线提醒功能（平台消息提醒、邮件提醒）。

12、具有定时功能，可指定某一时刻执行、周期执行、延时执行、自定义Cron表达式执行等 *** 作。

13、可多模块接入云平台，可统一管理、控制模块各路设备开关。

14、云平台可对所有用户管理，每个用户可配置不同角色、不同权限，具有权限分配功能。

15、前端采用完全响应式布局，支持电脑、平板、手机等所有主流设备。

17、具有代码一键生成功能（包括控制器、模型、视图、菜单等），方便快速开发。

18、支持多数据源，简单配置即可实现切换。

19、支持菜单、按钮及数据权限分配，亦可自定义数据权限。

20、具有完善的XSS防范及脚本过滤，彻底杜绝XSS攻击。

21、Maven多项目依赖，模块及插件分项目，尽量松耦合，方便模块升级、增减模块。

22、支持服务监控、数据监控、缓存监控等功能。

有很多通信模块只有TCP功能，没有MQTT功能，比如WIFI，W5500等模块，还有一些NBIOT模块，但是又想连接阿里云物联网平台，官方提供了 *** 作系统，需要自己移植，很麻烦，比较难看得懂。就在想有没有一些简单一定的方法。
心想MQTT是基于TCP的，能否使用TCP转MQTT？因此就想使用TCP协议然后转MQTT协议连接阿里云物联网平台，经过试验证明是可以的。
首先我们先分析一下如何登陆接入Onenet平台。
先从它数据格式开始分析。首先我们要从后台取出三个信息，我们以这个为例。
我们把产品ID，设备名称，设备秘钥，简称三要素 (具体是什么看你自己的设备)
其实阿里云物联网平台的MQTT协议用的就是标准的，不过它加入了自己的认证方式。
MQTT协议需要上传四个参数，报活时间，clientID，用户名，密码。
那么阿里云的就在clientID，用户名，密码做了手脚。
clientID比较长，按照一定的格式
用户名：设备名和秘钥组成
密码：使用了加密串进行了加密，有sha1或者MD5加密方式
下面我们来介绍一下
MQTT接入都是发十六进制的数据。
么我们发送的时候就是这样子的一串数据
0x74 0x00 0x04 0x4d 0x51 0x54 0x54 0x04 0xC0 0078 0033 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67
0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c 0009
0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34 0028 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36
十六进制解释
数据长度：0x74
协议数据长度 0x00 0x04
协议类型： 0x4d 0x51 0x54 0x54
协议数据： 0x04 0xC0
keepAlive数据:0078
ClientID长度:0033
ClientID: 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67 0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c
用户名:0009
用户名: 0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34
密码长度：0028
密码: 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36复制代码上面的就是连接服务器的连接包
下面呢，我们来做个发布包(上传数据到服务器)
0x30 0x1D 0009 2f7379732f706f7374 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d
十六进制数据解释
数据头：0x30
数据长度：0x1D
TopicName数据长度：0009
TopicName数据内容：2f7379732f706f7374
主体json数据: 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d复制代码以上就是连接阿里云的数据包格式及发布数据的格式，由于时间问题没有做订阅的数据包分析，下一次更新订阅的内容。

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