MQTT学习（一）

news2024/11/20 12:20:59

MQTT是一种与HTTP类似的应用层协议。

在某些物联网应用中，MQTT优于HTTP。
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首先，HTTP是用于客户端服务器计算的以文档为中心的请求-响应协议。
HTTP是万维网的基础，但它不是专门为机器之间通信而设计的。

MQTT是一种机器对机器、以数据为中心的轻量级协议。用于在资源受限的环境中运行。

许多物联网项目要求设备在各种资源有限下运行。
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与HTTP中的直接客户端服务器交互不同。

MQTT在发布/订阅范例下运行，中间有MQTT代理。

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客户端可以将主题发布到MQTT代理或订阅主题。

MQTT还允许MQTT客户端和代理之间的持久连接，以及不同的服务质量级别。
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连接到MQTT代理的所有设备都是MQTT客户端。
MQTT客户端的范围从计算机到移动电话，再到小型受限的传感器设备。

MQTT代理是一个MQTT服务器。

阿里云物联网简介

产品：设备的集合，通常指一组具有相同功能的设备。物联网平台为每个产品颁发全局唯一的productKey。每个产品下最多可以包含50万个设备。

设备：归属于某个产品下的具体设备。物联网平台为设备颁发产品内唯一的证书DeviceName。设备可以直接连接物联网平台，也可以作为子设备通过网关连接物联网平台。

Topic：Topic是UTF-8字符串，是发布（Pub）/订阅（Sub）消息的传输中介。可以向Topic发布或者订阅消息。

Topic类：同一产品下不同设备的Topic集合，用 ${productKey}和$ {deviceName}通配一个唯一的设备，一个Topic类对一个ProductKey下所有设备通用。

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设备接入：传统开发需要搭建基础设施，联合嵌入式开发人员与云端开发人员共同开发。开发工作量大，效率低。基于阿里云物联网平台的开发，提供设备端SDK，快速连接设备上云，效率高。同时支持全球设备接入、异构网络设备接入、多环境下设备接入和多协议设备接入。
性能：传统开发需要自行实现扩展性架构，极难做到从设备粒度调度服务器、负载均衡等基础设施。基于阿里云物联网平台的开发，具有亿级设备的长连接能力、百万级并发处理能力，架构支撑水平性扩展。
安全：传统开发需要额外开发、部署各种安全措施，保障设备数据安全是个极大挑战。基于阿里云物联网平台的开发提供多重防护，保障设备数据安全。设备认证保障设备安全与唯一性。传输加密保障数据不背篡改。云盾护航和权限校验保障云端安全。
传统开发需要自行发现宕机，并完成迁移。迁移时服务会中断。稳定性无法保障。而基于阿里云物联网平台的开发，服务可用性高达99.9%，去中心化，无单点依赖。拥有多数据中心支持。
传统开发需要购买服务器搭建负载均衡分布式架构，需要花费大量人力物力开发“接入+计算+存储”一整套物联网系统。
一站式设备管理、实时监控设备场景、无缝连接阿里云产品。可灵活简便地搭建复杂物联网应用。

操作步骤

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CONNECT控制报文

固定报头+可变报头+有效载荷

固定报头：必须存在，用于描述报文信息。里面有指出什么类型的报文，报文的等级。
可变报头：不一定存在，主要看什么样子类型的报文。
有效载荷部分：这是内容。也是通信信息的存放的地方，只是有时候还会存放一些额外的信息。如客户ID。

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固定报头（2字节）

可变报头

协议名
协议级别
连接标志
保持连接
保持连接（Keep Alive）是一个以秒为单位的时间间隔，表示为一个16位的字，它是指在客户端传输完成一个控制报文的时刻到发送下一个报文的时刻，两者之间允许空闲的最大时间间隔。
客户端负责保证控制报文发送的时间间隔不超过保持连接的值。如果没有任何其他的控制报文可以发送，客户端必须发送一个PINGREQ报文。