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    MQTT协议详解 MQTT协议的特点

    时间：2019-07-05 14:01:55

    MQTT网关

     

      1、MQTT简介

      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。

      MQTT是一个支持客户端-服务器的发布/订阅消息传输的标准通信协议。MQTT是轻量级的、开放的、简单的、在设计上是易于实现的。这些特性使得MQTT非常适合于许多场景，包括受限的环境，比如M2M的通信和物联网IoT通信，只需一点点计算资源和一点网络带宽就可以实现。


      2、MQTT 协议设计原则

      由于物联网的环境是非常特别的，所以MQTT遵循以下设计原则：

      (1)精简，不添加可有可无的功能;

      (2)发布/订阅(Pub/Sub)模式，方便消息在传感器之间传递;

      (3)允许用户动态创建主题，零运维成本;

      (4)把传输量降到最低以提高传输效率;

      (5)把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内;

      (6)支持连续的会话控制;

      (7)理解客户端计算能力可能很低;

      (8)提供服务质量管理;

      (9)假设数据不可知，不强求传输数据的类型与格式，保持灵活性。

      3、MQTT 协议特性

      MQTT协议工作在低带宽、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。

      这一点很类似于XMPP，但是MQTT的信息冗余远小于XMPP，,因为XMPP使用XML格式文本来传递数据。

      (2)对负载内容屏蔽的消息传输。

      (3)使用TCP/IP提供网络连接。

      主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的，但是同样有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。

      (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。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，推送过去没收到，再次联网也就收不到了。

      “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。在一些要求比较严格的计费系统中，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即时通讯类的APP的推送，确保用户收到且只会收到一次。

      (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。

      这就是为什么在介绍里说它非常适合“在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集”，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。

      (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。

      Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。

      Testament：遗嘱机制，功能类似于Last Will。

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