MQTT

        MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议),是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的“轻量级”通讯协议,该协议构建于TCP/IP协议上,由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于,可以以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

MQTT模型

        MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它使用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限环境中: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原理

        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)、负载(payload)两部分:

  • Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅后,就会收到该主题的消息
  • payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容

客户端、服务器

MQTT客户端

  • (1)发布其他客户端可能会订阅的消息;
  • (2)订阅其他客户端发布的消息;
  • (3)退订或删除应用程序的消息
  • (4)断开与服务器连接

MQTT服务器

  • (1)接受来自客户端的网络连接
  • (2)接受客户端发布的应用信息
  • (3)处理来自客户端的订阅和退订请求
  • (4)向订阅的客户转发应用程序消息

订阅、主题、会话

订阅

        订阅包含主题筛选器(Topic Filter)和最大服务质量(Qos),订阅会与一个会话(Session)关联、一个会话可以包含多个订阅、每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器

会话

        每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话,客户端和服务器之前状态交互。会话存在于一个网络之间,也可能在客户端和服务器之间跨越多个连接的网络连接

主题名

        连接到一个应用程序消息的标签,该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配的标签的每个客户端

主题筛选器

        一个对主题名通配符筛选器,在订阅表达中使用,表示订阅所匹配到的多个主题

负载

        消息订阅者所具体接纳的内容

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。这一级别可用于以下情况,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。这一种方式主要普通APP的推送,倘若你的智能设备在消息推送时未联网,推送过去还没收到再次联网就也收不到了。
“至少一次”:
        确保信息到达,但消息重复可能会发生
“只有一次”:
        确保信息到达一次,在一些要求比较严格时的计费系统中,可以使用此级别。在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于通讯类的APP推送,确保用户收到且只会收到一次。