MQTT 5.0 介绍

MQTT 5.0 介绍,第1张

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: >

本文将介绍使用 Node-RED 连接到 MQTT 服务器,并对 MQTT 数据进行过滤和处理后再将其发送至 MQTT 服务器的完整 *** 作流程。读者可以快速了解如何使用 Node-RED 对 MQTT 数据进行简单的流处理。

Node-RED 无论是在你本地的电脑上,还是树莓派等设备,亦或是云端服务器,都可以快速安装和使用,下面将使用两种比较常见的安装方式:

使用 npm 进行全局安装:

使用 Docker 进行安装:

如果使用的是 npm 进行的全局安装,那么在提示安装成功后,只需要在全局运行 node-red 命令就可以立即启动 Node-RED。

无论是使用 Docker 还是 npm 在启动成功后,我们只需要打开浏览器,输入当前地址加 1880 端口号,即可打开 Node-RED 的浏览器编辑器页面,例如在本地运行的话,打开浏览器,输入 >

  MQTT 协议 是基于发布/订阅模式的物联网通信协议,凭借简单易实现、支持 QoS、报文小等特点,占据了物联网协议的半壁江山。
  常用于 IOT 物联网和一些需要服务端主动通知客户端的场景。

1 导入依赖

2 创建 MqttHelper 辅助类,设置回调监听

3 连接 MQTT

  连接成功或失败,以及中途的连接掉线,会触发 OnMqttStatusChangeListener 回调

4 MQTT 连接状态监听

5 MQTT 收发消息监听

  onSubMessage 订阅的消息回调,因为存在订阅多个 topic 的情况,所以回调能知道是来自哪个 Topic 的消息;
  onPubMessage 发布的消息回调,用于确认发布的消息是否发送成功。

6 MQTT 订阅 Topic

  需要在 MQTT 连接成功后才能订阅 topic,否则订阅 Topic 不成功,收不到对应消息

7 MQTT 取消订阅 Topic

8 MQTT 发布消息

9 MQTT 断开连接

10 通知设置
  由于 MQTT 启动了一个 Service,而 Android 80 以上对于后台 Service 限制时长 5 秒;所以将 MqttService 绑定到 Notification 上成为了一个前台通知;通知的标题和内容显示可以在 stringsxml 中设置,对应属性如下:

  Android 80 及以上开启前台服务绑定到通知,80 以下默认不启用,可将 mqtt_foreground_notification_low_26 设为 true,将 80 以下设备也开启前台通知服务

  创建 MQTT 实例时需要传送参数 MqttOptions,下面将介绍下部分参数;

1 Topic
  MQTT 是一种发布/订阅的消息协议, 通过设定的主题 Topic,
发布者向 Topic 发送的 payload 负载消息会经过服务器, 转发到所有订阅
该 Topic 的订阅者
   通配符 : 假想移动端消息推送场景,有的系统消息是全体用户接收,有的消息是 Android 或 iOS 设备接收, 又或者是某些消息具体推送到用户,当然, 对应的多种类型消息可以通过多订阅几个对应的 Topic 解决,也可以使用通配符;
  通配符有两个, " + " 和 " # ", 与正斜杠 " / " 组合使用;加号只能表示一级Topic, 井号可以表示任意层级 Topic; 例如: 订阅 Topic为 " System/+ ", 发布者发布的 Topic 可以是 System、System/Android、System/iOS; 但是不能是 System/iOS/123, 而订阅的 Topic 如果是" System/# " 则可以收到;
   注意,只有订阅的 Topic 才可以使用 通配符, 发布和遗嘱的 Topic 不能包含通配符

2 ClientID
  发布者和订阅者都是属于客户端, 客户端与服务端建立连接之后,发送的第一个报文消息必须是 Connect 消息,而 Connect 的消息载荷中必须包含 clientID 客户端唯一标识;
  如果两个客户端的 clientID 一样, 则服务端记录第一个客户端连接之后再收到第二个客户端连接请求,则会向一个客户端发送 Disconnect 报文断开连接, 并连接第二个客户端, 而如果此时设置了自动重连, 第一个客户端再次连接,服务端又断开与第二个的连接, 连上第一个客户端, 如此将导致两个客户端不断的被挤掉重连
  注意: clientID 使用的字符最好是 大小写字母和数字, 长度最好限制在[1, 23] 之间;

3 遗嘱消息
  可选参数, 客户端没有主动向服务端发起 disconnect 断开连接消息,然而服务端检测到和客户端之间的连接已断开, 此时服务端将该客户端设置的遗嘱消息发送出去
  应用场景: 客户端因网络等情况掉线之后, 可以及时通知到所有订阅该遗嘱 Topic 的客户端;
  遗嘱 Topic 中不能存在通配符

4 Session
  客户端和服务端之间建立的会话状态, 一般用于消息保存, 如果设置清除 Session,则每次客户端和服务端建立连接会创建一个新的会话,之前连接中的消息不能恢复,
  而设置不清除会话, 对应发布者发送的 qos 为 1和2 的消息,还未被订阅者接收确认,则需要保存在会话中, 以便订阅者下次连接可以恢复这些消息;
  注意: Session 存储的消息是保存在内容中的, 所以如果不是重要的消息,最好是设置清除 Session, 或者设置 qos = 0;

5 心跳包
  标识客户端传输一次控制报文到下一次传输之间允许的空闲时间;在这段时间内,如果客户端没有其他任何报文发送,必须发送一个 PINGREQ 报文到服务器,而如果服务端在 15 倍心跳时间内没有收到客户端消息,则会主动断开客户端的连接,发送其遗嘱消息给所有订阅者。而服务端收到 PINGREQ 报文之后,立即返回 PINGRESP 报文给客户端
  心跳时间单位为秒,占用2个字节,最大 2^16 - 1 = 65535秒(18小时12分钟15秒),设置为 0 表示不使用心跳机制; 心跳时间一般设置为几分钟或几十秒即可,时间短点可以更快的发出遗嘱消息通知掉线,但是时间短会增加消息频率,影响服务端并发; 微信长连接为 300 秒,而三大运营商貌似也有个连接时间最小的为 5 分钟。

6 qos
  服务质量等级 qos 对应两部分,一是客户端到服务端发送的消息, 一是服务端到客户端订阅的消息; 从发布者到订阅者实际 qos 为两段路中 qos 最小的。
  qos 可选值 0(最多交付一次)、1(最少交付一次)、2(正好交付一次);
   qos = 0 :接收方不发送响应,发送方不进行重试;发送方只管发一次,不管是否发成功,也不管接收方是否成功接收,适用于不重要的数据传输;
   qos = 1 :确保消息至少有一次到达接收方,发送方向接收方发送消息,需要等待接收方返回应答消息,如果发送方在一定时间之内没有收到应答,发送方继续下一次消息发送,直到收到应答消息,删除本地消息缓存,不再发送;所以接收方可能收到1-n次消息;适用于需要收到所有消息,客户端可以处理重复消息。
   qos = 2 :确保消息只一次到达接收方,发送方和接收方之间消息处理流程最复杂;
   Mqtt Qos 深度解读 MQTT协议QoS2 准确一次送达的实现

7 payload 负载消息
  字节流类型, 是 MQTT 通信传输的真实数据

8 保留消息
  发布消息时设置, 对应参数 retain, 服务端将保留对应 Topic 最新的一条消息记录; 保留消息的作用是每次客户端连接上线都会收到其 Topic 的最后一条保留消息, 所以可能存在网络不稳定,频繁掉线重连,每次重连重复收到保留消息;
   可以向对应的 Topic 发送一条 空消息,用于清除保留消息。

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mqtt 协议

简单回答一下,MQTT(MQTelemetryTransport)是针对物联网而设计的,如手机对家里的智能开关,而WebSocket是针对浏览器与服务器之间而设计的两者基本上是两个世界的东西

MQTT只是一个接口,让两个"物件"能够透过TCP协议通讯,但并没有规定(在应用层面上)通讯中要怎样"对答",如pop3邮件伺服器会有:

S:220我是xxx服务器

C:HELOmyServer

S:250Nicetomeetyou

C:authlogin

这些是没有硬性被定义的,两个"物件"之间要怎_"聊天",由你自己来定

WebSocket则是一个>

以上,只是很概念的说法,便於你理解,详细你得自己翻下文献了


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原文地址: http://outofmemory.cn/zz/10624146.html

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