1.MQTT介绍
MQTT是一种常用的物联网协议。MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是一种轻量级的发布/订阅通信协议,用于在物联网(IoT)和机器对机器(M2M)通信中传输消息。
MQTT协议被设计用于在低带宽和不稳定网络环境下工作,以及在设备和服务器之间实现可靠的通信。
MQTT协议基于发布/订阅模型,其中有两个主要角色:发布者和订阅者。发布者负责发送消息,而订阅者则侦听并接收感兴趣的消息。消息传递通过称为"主题"(Topic)的逻辑通道进行,订阅者可以选择订阅一个或多个主题。当有新消息发布到已订阅的主题时,订阅者将接收到该消息。
MQTT协议具有以下特点:
①轻量级:协议开销小,消息头部只有2字节,适合在带宽有限的网络环境中使用。
②发布/订阅模型:消息发送者(发布者)和接收者(订阅者)之间通过主题进行解耦,实现松散耦合的通信。
③可靠性:支持消息的持久性和可靠传输。可以设置消息的服务质量等级(QoS)来确保消息的可靠性。
④异步通信:发布者和订阅者之间的通信是异步的,不需要实时连接。
⑤支持安全性:MQTT支持使用TLS/SSL进行加密和身份验证,确保通信的安全性。
⑥适应性:由于其轻量级特性,MQTT适用于各种网络和设备,包括传感器、嵌入式设备和移动设备。
MQTT协议在物联网应用中得到广泛应用,例如远程监控、传感器网络、智能家居等场景,它提供了一种高效可靠的消息传递机制,适应了物联网中大量设备的互联互通需求。
2.MQTTX介绍
MQTTX是一个开源的MQTT客户端工具,用于在MQTT协议中进行消息发布、订阅和调试。它提供了一个直观的图形用户界面(GUI),使用户可以方便地与MQTT代理进行交互。
以下是MQTTX的一些主要特点和功能:
①跨平台支持:MQTTX支持在多个操作系统上运行,包括Windows、macOS和Linux,提供了一致的用户体验。
②连接管理:MQTTX允许用户轻松管理和配置多个MQTT代理的连接。用户可以添加、编辑和删除连接配置,并且可以为每个连接设置独立的认证凭据和其他连接参数。
③主题订阅和发布:用户可以使用MQTTX订阅和发布MQTT主题。通过订阅主题,用户可以接收来自代理的消息,并在GUI界面上查看消息的内容、QoS级别和时间戳。通过发布主题,用户可以向代理发送消息,并选择消息的主题、质量等级和保留标志。
④消息历史记录:MQTTX会记录已接收的消息,以便用户可以在断开连接后查看历史消息。这对于调试和分析消息流非常有用。
⑤主题过滤器:MQTTX支持使用通配符进行主题过滤,例如"+“和”#"。这使用户能够根据特定的主题模式过滤感兴趣的消息。
⑥消息格式化和解析:MQTTX能够自动识别和解析常见的消息格式,如JSON和HEX。它会对消息内容进行格式化,使用户可以更容易地理解和处理消息数据。
⑦SSL/TLS支持:MQTTX支持使用SSL/TLS进行加密的安全连接,以保护消息在网络上的传输安全性。
⑧插件扩展:MQTTX提供了插件机制,允许用户根据自己的需求进行功能扩展和定制。用户可以开发自己的插件或使用现有的插件来增强MQTTX的功能。
总之,MQTTX是一个功能强大且易于使用的MQTT客户端工具,它使用户可以方便地与MQTT代理进行交互、调试和监控,是在MQTT开发和调试过程中的有用助手。
3.MQTTX使用简易教程
MQTTX的安装比较简单,直接根据安装向导即可完成。这里主要介绍MQTTX的使用。
①连接服务器
点击加号,随便哪一个都行。
之后进行基础信息的配置
配置完成后,点击右上角的connect。
连接成功后会进行显示
②发布消息
在页面的右下角输入主题和消息体即可进行消息发布
③消息订阅
这里的主题要与前面发布的主题一致。
输入主题之后点击右下角的confirm
点击右下角的发送消息,则可以看到消息发送后还收到回信。
④创建用户进行消息订阅
再创建一个用户
同前面的操作一样
进行配置,点击connect
创建成功
在一端发布,用户端可以收到
⑤断开连接
点击右上角的关闭按钮
断开连接成功。
4.几个概念
订阅
订阅是指客户端向MQTT代理(服务器)注册对特定主题(Topic)的兴趣,以便接收该主题下的消息。订阅是一种发布/订阅模型中的接收消息的操作。
订阅操作的步骤如下:
客户端连接到MQTT代理,并建立会话。
客户端发送订阅请求给MQTT代理,指定要订阅的主题和订阅选项(如QoS级别)。
MQTT代理确认订阅请求,并向客户端发送订阅确认消息。
一旦有新的消息发布到已订阅的主题,MQTT代理将把该消息发送给订阅的客户端。
发布
发布是指客户端向MQTT代理发送消息,并将其分发到指定的主题。发布是一种发布/订阅模型中的发送消息的操作。
发布操作的步骤如下:
客户端连接到MQTT代理,并建立会话。
客户端构造一个消息,包括主题、消息内容和可选的QoS级别、保留标志等信息。
客户端发送消息发布请求给MQTT代理,将消息发送到指定的主题。
MQTT代理接收到消息后,将其分发给订阅了相应主题的客户端。
发布的消息可以被订阅了相应主题的客户端接收到。根据消息的QoS级别,可以确保消息的可靠性和传递质量。
示意图
上行订阅主题
上行订阅主题(Upstream Subscription Topic)是指在消息传递系统中,客户端订阅特定主题并接收相关消息的过程。当客户端对某个主题进行订阅后,系统将向该主题发布的消息发送给订阅的客户端。通过上行订阅主题,客户端可以选择性地接收感兴趣的消息,从而实现消息的订阅和分发机制。
下行订阅主题
下行订阅主题(Downstream Subscription Topic)是指在消息传递系统中,客户端订阅特定主题并接收来自系统的下行消息的过程。在下行订阅中,系统主动向客户端发送消息,而不是等待客户端请求。通过下行订阅主题,客户端可以实时接收系统主动推送的消息,无需自己发起请求。