MQTT

　　1、MQTT簡介

　　早在1999年，IBM的Andy Stanford-Clark博士以及Arcom公司ArlenNipper博士發(fā)明了MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測傳輸）技術(shù)。

　　MQTT是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議，它被設(shè)計(jì)用于輕量級(jí)的發(fā)布/訂閱式消息傳輸，旨在為低帶寬和不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。MQTT是專門針對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的輕量級(jí)傳輸協(xié)議。MQTT協(xié)議針對低帶寬網(wǎng)絡(luò)，低計(jì)算能力的設(shè)備，做了特殊的優(yōu)化，使得其能適應(yīng)各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。目前MQTT擁有各種平臺(tái)和設(shè)備上的客戶端，已經(jīng)形成了初步的生態(tài)系統(tǒng)。

　　MQTT既有完全高級(jí)版可以在TCP/IP上運(yùn)行，也有簡化版MQTT-SN用于非IP設(shè)備。其發(fā)布/訂閱模式能夠在讓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展的同時(shí)保留實(shí)時(shí)的特性以及服務(wù)質(zhì)量的可配置性。

　　2、MQTT的發(fā)展歷史

　　在物聯(lián)網(wǎng)中，開源和開放標(biāo)準(zhǔn)是基本的要素。MQTT的發(fā)展歷史大致如下：

　　1999年，IBM和合作伙伴共同發(fā)明了MQTT協(xié)議。

　　2004年，MQTT.org開放了論壇，供大家廣泛參與。

　　2011年，IBM建立了Eclipse開源項(xiàng)目Paho，并貢獻(xiàn)了代碼。Eclipse Paho是MQTT的Java實(shí)現(xiàn)版本。

　　2013年，OASIS MQTT技術(shù)規(guī)范委員會(huì)成立。

　　2014年，MQTT正式成為推薦的物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

　　3、MQTT特點(diǎn)

　　MQTT協(xié)議是為大量計(jì)算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠的網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳感器和控制設(shè)備通訊而設(shè)計(jì)的協(xié)議，它具有以下主要的幾項(xiàng)特性：

　　1）使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合；

　　2）對負(fù)載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸；

　　3）使用 TCP/IP 提供網(wǎng)絡(luò)連接；

　　4）有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量：

　　“至多一次”，消息發(fā)布完全依賴底層 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)。這一級(jí)別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無所謂，因?yàn)椴痪煤筮€會(huì)有第二次發(fā)送。

　　“至少一次”，確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。

　　“只有一次”，確保消息到達(dá)一次。這一級(jí)別可用于如下情況，在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，消息重復(fù)或丟失會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果。

　　5）小型傳輸，開銷很小（固定長度的頭部是2字節(jié)），協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量；

　　6）使用Last Will和Testament特性通知有關(guān)各方客戶端異常中斷的機(jī)制；

　　4、MQTT的優(yōu)勢

　　MQTT的設(shè)計(jì)思想是開源、可靠、輕巧、簡單，MQTT的傳輸格式非常精小，最小的數(shù)據(jù)包只有2個(gè)比特，且無應(yīng)用消息頭。MQTT可以保證消息的可 靠性，它包括三種不同的服務(wù)質(zhì)量（最多只傳一次、最少被傳一次、一次且只傳一次），如果客戶端意外掉線，可以使用“遺愿”發(fā)布一條消息，同時(shí)支持持久訂閱。

　　MQTT在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的優(yōu)勢有：

　　可靠傳輸。MQTT可以保證消息可靠安全的傳輸，并可以與企業(yè)應(yīng)用簡易集成。

　　消息推送。支持消息實(shí)時(shí)通知、豐富的推送內(nèi)容、靈活的Pub-Sub以及消息存儲(chǔ)和過濾。

　　低帶寬、低耗能、低成本。占用移動(dòng)應(yīng)用程序帶寬小，并且?guī)捓寐矢撸碾娏枯^少。

　　5、物聯(lián)網(wǎng)接入的挑戰(zhàn)

　　物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)面臨很多問題，比如在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況下，如果保證數(shù)據(jù)的傳輸沒有問題，如何保證數(shù)據(jù)不被重復(fù)發(fā)送，連接斷開后如何進(jìn)行重連。總體來說，物聯(lián)網(wǎng)的接入會(huì)面臨以下幾個(gè)方面的挑戰(zhàn)：

　　設(shè)備、傳感器。物聯(lián)網(wǎng)接入對終端采集和控制設(shè)備要求高，且終端的改造以及網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用成本也比較高。另外，其對終端的能耗要求也比較高。

　　網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸貸款參差不齊，傳輸網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。

　　服務(wù)器。高并發(fā)情況下，多客戶端的接入能力以及消息處理能力。

　　6、MQTT應(yīng)用

　　IBM和St. Jude醫(yī)療中心通過MQTT開發(fā)了一套Merlin系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了用于家庭保健的傳感器。St. Jude醫(yī)療中心設(shè)計(jì)了一個(gè)叫做Merlin@home的心臟裝置，這種無線發(fā)射器可以用來監(jiān)控那些已經(jīng)植入復(fù)律-除顫器和起搏器（兩者都是基本的傳感器）的心臟病人。

　　該產(chǎn)品利用MQTT把病人的即時(shí)更新信息傳給醫(yī)生/醫(yī)院，然后醫(yī)院進(jìn)行保存。這樣的話，病人就不用親自去醫(yī)院檢查心臟儀器了，醫(yī)生可以隨時(shí)查看病人的數(shù)據(jù)，給出建議，病人在家里就可以自行檢查。

　　IBM稱該發(fā)射器包括一個(gè)大型觸摸屏，一個(gè)嵌入式鍵盤平臺(tái)，以及一個(gè)Linux操作系統(tǒng)。

　　在未來幾年，MQTT的應(yīng)用會(huì)越來越廣，值得關(guān)注。

　　通過MQTT協(xié)議，目前已經(jīng)擴(kuò)展出了數(shù)十個(gè)MQTT服務(wù)器端程序，可以通過PHP，JAVA，Python，C，C#等系統(tǒng)語言來向MQTT發(fā)送相關(guān)消息。

　　此外，國內(nèi)很多企業(yè)都廣泛使用MQTT作為Android手機(jī)客戶端與服務(wù)器端推送消息的協(xié)議。其中Sohu，Cmstop手機(jī)客戶端中均有使用到MQTT作為消息推送消息。據(jù)Cmstop主要負(fù)責(zé)消息推送的高級(jí)研發(fā)工程師李文凱稱，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，MQTT由于開放源代碼，耗電量小等特點(diǎn)，將會(huì)在移動(dòng)消息推送領(lǐng)域會(huì)有更多的貢獻(xiàn)，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，傳感器與服務(wù)器的通信，信息的收集，MQTT都可以作為考慮的方案之一。在未來MQTT會(huì)進(jìn)入到我們生活的各各方面。

　　如果需要下載MQTT服務(wù)器端，可以直接去MQTT官方網(wǎng)站點(diǎn)擊software進(jìn)行下載MQTT協(xié)議衍生出來的各個(gè)不同版本。