探索MQTT协议 | 从基础到应用

什么是“MQTT”协议？

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协议之上，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，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，尤其是物联网领域。

01 MQTT协议的特点

MQTT协议适用有限计算能力，低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯场景，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；
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。

02 MQTT协议的优势

• MQTT报文小，仅需低带宽就可进行传输。MQTT最小报文只有2字节的头部，和HTTP、TCP协议相比传输开销少很多。
• 弱网络适应能力，MQTT协议通过心跳机制维持长连接，网络闪断后再恢复，能够马上重新连接，通信不中断。
• 海量的设备扩展能力，能支持10万级别的并发连接。即使大量的设备连接，管理起来依然能做到高效，数据采集也方便。

03 MQTT的应用场景

• 物联网数据采集及监控平台： MQTT可以用于从各种传感器和物联网设备(如温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器等)收集数据， 实时检测设备工作状况，汇总数据并进行可视化监控。
• 智能家居或智慧城市系统： MQTT可以用于家庭设备、家庭安防、门禁系统、电梯管理、智慧路灯等设备之间的通信和协调， 实现智能家居或智慧城市系统。
• 物流及交通管理系统： MQTT可以用于在车辆、机器人和其他物理设备之间进行通信， 实现物流及交通管理系统，为运营商或业务员提供更准确、快速和透明的信息。
• 环境监控： MQTT可以用于实现物联网设备之间的数据传输和信息互动， 例如空气质量、温湿度、水质等的监测，可以对公共安全、环境保护等进行监管和控制。