在當(dāng)今的技術(shù)世界中，您一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)詞。物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)物聯(lián)網(wǎng)，是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與其他設(shè)備交換數(shù)據(jù)的物理對(duì)象網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)通過(guò)軟件和其他技術(shù)共享。

IoT 消息傳遞的標(biāo)準(zhǔn)是 MQTT，即消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸。很多人可能會(huì)問(wèn)什么是MQTT，MQTT是如何工作的？在本文中，我將告訴您什么是 MQTT，為什么 MQTT 很重要以及 MQTT 的一些用例。

1.什么是MQTT——定義

MQTT 是開(kāi)放的 OASIS 和 ISO (ISO/IEC 20922) 標(biāo)準(zhǔn)輕量級(jí)消息傳遞協(xié)議。它是一種發(fā)布/訂閱網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于在設(shè)備之間傳輸消息。1999 年，由于需要通過(guò)衛(wèi)星連接石油管道遙測(cè)系統(tǒng)，因此 MQTT 由 Andy Stanford-Clark (IBM) 和 Arlen Nipper 設(shè)計(jì)。它非常適合連接具有最小網(wǎng)絡(luò)帶寬的遠(yuǎn)程設(shè)備，處理不可靠的網(wǎng)絡(luò)，易于實(shí)施，因此非常適合機(jī)器對(duì)機(jī)器 (M2M) 通信。該協(xié)議在 TCP/IP 上運(yùn)行。MQTT 用于多個(gè)行業(yè)，包括汽車(chē)、物流、消費(fèi)品、電信、石油和天然氣等。

2. MQTT 是如何工作的？

MQTT 協(xié)議有兩個(gè)主體：客戶(hù)端和代理。服務(wù)器是 MQTT 代理，而連接的設(shè)備是客戶(hù)端。當(dāng)客戶(hù)端想要向代理發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它被稱(chēng)為 publish。當(dāng) broker 想要向客戶(hù)端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它被稱(chēng)為 subscribe。

讓我們以溫度傳感器設(shè)備為例。它想將其讀數(shù)發(fā)送給經(jīng)紀(jì)人，這是一個(gè)電話(huà)或桌面應(yīng)用程序。手機(jī)或桌面應(yīng)用程序期待接收此溫度值。因此，會(huì)有雙向通信：

• 溫度設(shè)備定義了它想要發(fā)布的地方，例如：“temp”。它發(fā)布消息“溫度值”。

• 應(yīng)用程序訂閱主題“temp”。然后它接收溫度值。

如果訂閱客戶(hù)端和代理之間的連接斷開(kāi)，代理將緩存消息并在訂閱者重新上線(xiàn)時(shí)將它們推送給訂閱者。但是，如果是發(fā)布客戶(hù)端和代理的情況，并且連接在沒(méi)有注意到的情況下斷開(kāi)連接，則代理向訂閱者發(fā)送帶有發(fā)布者指令的緩存消息。

3. 什么是 MQTT - 為什么是 MQTT？

· 輕巧高效

MQTT 客戶(hù)端非常小，需要的資源最少，因此可以在小型微控制器上使用。MQTT 的代碼占用空間小，因此可以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬。

· 雙向通信

MQTT 允許在設(shè)備到云和云到設(shè)備之間進(jìn)行消息傳遞。此功能可以輕松地向一組事物廣播消息并有效地分發(fā)數(shù)據(jù)。

· 擴(kuò)展到數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的事物

MQTT 具有 ISO 消息標(biāo)準(zhǔn)，使其能夠連接數(shù)百萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

· 可靠的消息傳遞

消息傳遞的可靠性對(duì)于許多物聯(lián)網(wǎng)用例很重要。這就是 MQTT 具有 3 個(gè)定義的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別的原因：

1. 最多一次 - 一條消息只發(fā)送一次。沒(méi)有跟進(jìn)確認(rèn)客戶(hù)是否收到消息。

2. 至少一次 ——發(fā)送消息后，客戶(hù)端發(fā)送響應(yīng)以確認(rèn)已收到消息。代理將繼續(xù)重新發(fā)送消息，直到收到確認(rèn)。

3. Exactly once  – 經(jīng)紀(jì)人和客戶(hù)確認(rèn)消息被接收并且只發(fā)送一次。

· 支持不可靠的網(wǎng)絡(luò)

許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過(guò)不可靠的蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接。MQTT 具有持久會(huì)話(huà)，可減少客戶(hù)端與代理重新連接的時(shí)間。

· 安全啟用

MQTT 使用 TLS/SSL 來(lái)加密消息和現(xiàn)代身份驗(yàn)證協(xié)議。

· MQTT 使用最小化數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)使用率低

· MQTT 耗電量小，有利于連接的設(shè)備

4. 什么是 MQTT - MQTT 的用例

· 汽車(chē)

BMW Mobility Services（汽車(chē)共享應(yīng)用）已經(jīng)使用 HiveMQ 和 MQTT 超過(guò) 4 年。HiveMQ 支持超過(guò) 80,000 個(gè)并發(fā)連接的軟件客戶(hù)端，每分鐘生成超過(guò) 90,000 條消息。BMW Mobility Services 使用 HiveMQ 作為內(nèi)部消息總線(xiàn)，在后端微服務(wù)之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。

· 后勤

Matternet 正在制造無(wú)人機(jī)，以減少在醫(yī)院和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室之間運(yùn)輸醫(yī)療樣本所需的時(shí)間。通過(guò)使用 HiveMQ，Matternet 可以實(shí)時(shí)跟蹤航班狀態(tài)。MQTT 消息通過(guò)運(yùn)行在 Matternet 平臺(tái)上的 HiveMQ 傳輸。這些消息在飛行期間在無(wú)人機(jī)之間發(fā)送到著陸站。

· 制造業(yè)

MQTTRoute 是一個(gè)傳輸消息的平臺(tái)，Celikler Holding 使用它來(lái)監(jiān)控多個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電量。MQTT 的使用提供了發(fā)電廠之間的安全通信。

· 消費(fèi)產(chǎn)品

CASO Design 打造智能廚房電器。例如，CASCO WineComfort Smart，一款酒柜，保證了葡萄酒的品質(zhì)。該應(yīng)用程序會(huì)在幾秒鐘內(nèi)監(jiān)控并報(bào)告任何錯(cuò)誤消息，例如，如果溫度發(fā)生任何變化，您將收到通知。通過(guò)這種方式，它可以確保葡萄酒儲(chǔ)存在合適的條件下。