Mqtt介绍一

MQTT ( 消息队列遥测传输 )是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 TCP/IP协议族 上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个 消息中间件 。

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：

实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份： 发布者（Publish） 、 代理（Broker） （服务器） 、订阅者（Subscribe） 。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。

MQTT传输的消息分为： 主题（Topic）和负载（payload） 两部分：

MQTT服务器以称为"消息代理"（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

在MQTT协议中，一个MQTT数据包由： 固定头（Fixed header）、可变头（Variable header）、消息体（payload） 三部分构成。MQTT数据包结构如下：

（1） 固定头（Fixed header） 。存在于所有MQTT数据包中，表示数据包类型及数据包的分组类标识。
（2） 可变头（Variable header） 。存在于部分MQTT数据包中，数据包类型决定了可变头是否存在及其具体内容。
（3） 消息体（Payload） 。存在于部分MQTT数据包中，表示客户端收到的具体内容。

固定头存在于所有MQTT数据包中，其结构如下：

相于一个4位的无符号值，类型、取值及描述如下

在不使用标识位的消息类型中，标识位被作为保留位。如果收到无效的标志时，接收端必须关闭网络连接：

Payload消息体位MQTT数据包的第三部分，包含CONNECT、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE四种类型的消息：

1Socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。
2MQTT协议是应用层协议不依赖长连接，适合弱网络。通过topic缓存信息。符合物联网设备的使用场景。因为通过topic缓存信息，因此可以实现通过topic与多个端的一对多连接，而不是设备与设备的多对多连接，节省了能耗及带宽。
MQTT的心跳，及非信息的报文，较Websocket更少，更节省带宽及能耗。更适用于物理网的多种网络协议。
3WebSocket和>楼主是做楼宇控制的？c-bus是霍尼韦尔的专有的现场总线， 他用于霍尼韦尔控制器和现场设备与中央监控软件的数据交换。 现在有很多的web系统都是用>MQTT 协议 因为其轻量、灵活等特点成为了当今世界上最受欢迎的物联网协议，它已经广泛应用于车联网、智能家居、物流、即时聊天应用和移动消息推送等领域，连接了数以亿计的设备，并且每时每刻都有无数设备开始使用和接入 MQTT 协议。MQTT 协议为这些设备提供了稳定、可靠的通信基础，这些设备庞大的接入数量也向 MQTT 协议规范提出了挑战， MQTT 50 的诞生便是为了更好地满足这一需求。

MQTT（消息队列遥测传输）最初由 IBM 于上世纪 90 年代晚期发明。它最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相链接，所以 MQTT 从诞生之初就是专为受限设备和低带宽、高延迟或不可靠的网络而设计，它使用了发布订阅模型，在空间和时间上解耦了消息的发送者与接收者，并且基于 TCP/IP 提供稳定可靠的网络连接，拥有非常轻量的报头以减少传输开销，支持可靠消息传输，可以说天生就满足了物联网场景的各种需求。在 MQTT 311 发布并成为 OASIS 标准的四年后，MQTT 50 正式发布，这是一次重大的改进和升级，它的目的不仅仅是满足现阶段的行业需求，更是为行业未来的发展变化做了充足的准备。2019 年 3 月，MQTT 50 成为了新的 OASIS 标准。

面对迅速增长的设备数量和层出不穷的需求，OASIS MQTT 技术委员会需要从繁杂的需求中提取出通用部分，将其纳入标准规范，并且尽可能不增加开销或降低易用性，在不增加不必要的复杂性的前提下提高性能和易用性。

最终，OASIS MQTT 技术委员会为 MQTT 50 添加了大量的全新功能与特性，50 成为 MQTT 有史以来变化最大的一个版本。在这里，我们将列举一些比较重要的特性：

完整的新属性列表包含在协议标准的附录C，您可以访问以下网址了解详情： >

问题1：工业物联网是什么？

简单来说，就是物联网在工业控制上的具体应用。

问题2：SSL/TLS是什么？

SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种 安全协议 。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。大部分互联网登录都是用的SSL/TLS，可以去网易邮箱>为什么要介绍MQTT呢？MQTT又是什么呢？MQTT能做什么呢？下面，我就来简单的介绍一下

     MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和致动器（比如通过Twitter让房屋联网）的通信协议。  
    MQTT的特点：

MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：

1、使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；

2、对负载内容屏蔽的消息传输；

3、使用 TCP/IP 提供网络连接；

4、有三种消息发布服务质量：

“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。

“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。

“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。

5、小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量；

6、使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制；

    说简单一点，它就是一个即时通讯协议，在占用很少的资源情况下，可完成即时通讯。说以说esp8266采用mqtt通讯协议，是一个很不错的选择，使用esp8266+mqtt实现一个物联网的小实验，也是很容易的，其运行的效率也很高，具体的mqtt我在这里就不多说了，大家可以自行去度娘问问啦。

在对接项目中 IoT 时，发现目前有对 MQTT 做了接入，这里记录一下，官方的资料比较详细，这里主要从实现细节出发；对具体的需求以及配套的技术方案进行整理，以供参考。

提到 IoT(Internet of Things)、IIoT(Industrial IoT ) 不得不说 MQTT ，其被广泛的应用在物联网以及工业物联网之中，是一种消息传递协议。不同于我们所认识的平时常见的一些智能设备，如手机、电脑、平板等；这些设备一般都有着很好的计算能力，所依赖的网络环境很优质。但是一般的硬件设备性能较差，网络环境不稳定，而 MQTT 则是专门针对于硬件性能，网络状态不稳定场景下而生的。有着天然的优势。

详细信息

主要需要注意 Topics 的匹配规则，分为单项通配符，与多项通配符。单项以 + 连接：this/is/+/single,其中仅仅 + 部分可以被替换为单个路径(以 / 分割)。多项通配符仅支持在尾端支持：this/is/multi/#，并且是多级的。

详细信息

保活时效，包括其他的字段，官方文档都给出了很详细的解释，认真了解一项技术实现，官方的文档还是最好的选择文档。这里主要基本认识MQTT是个什么东西，具体的实现细节与规范也不是一两句话可以说的清楚的，且可能存在误导的风险。MQTT

以实际的项目为例，现需要实现的功能有：

功能相对很简单，总结就是服务端推送消息，设备根据消息做出响应。

导入依赖

主要分为几个类：a主体请求 Client ，b数据返回的回调 dataCallback ，c链接状态回调 connectCallback ，d具体消息处理策略 IHandler 。方案主要就包括这几个大类，逐步实现各个细节。

在实现之前，列举几个关键的参数，参数配置在 MqttConnectOptions 中

关于自动重新连接有三个必要条件， cleanSession 需要设置为 false ， isAutomaticReconnect 需要设置为 true ，并且初始 已经连接过 。划重点，这里就要求， MQTT 虽然可以自动重试连接当时必须有这三个前提，那么首次由于网络等其他原因，这里的重试机制是需要我们自身去实现的，也就是需要保证首次能够连接到服务端。源码以及注释：

需要注意的是这里的 ClientId ，是唯一性的，像 IoT 设备以设备 deviceId 作为 ClientId ，如果换成用户 userId ，当在多设备登录的情况下，那么重试等其他一些机制会影响预期结果，给排查问题带来一定的难度。

消息体中会包含不同的 type ，根据不同的 type 实现不同的处理器，当然为了灵活还要借助 注解机制 。

通过反射的方式加载对应的 IHandler 实现类，核心代码

使用时，直接加上注解：

整个流程的主要部分已经给出，核心是通过不同的消息 type 查找出对应的 处理器 ；当然这部分主要是由注解完成的，对于处理器的查找则是通过 反射 的方式来进行匹配的。

MQTT官网

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