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MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议) :是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的“轻量级”通讯协议,该协议构建于TCP/IP协议上,由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于,可以以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT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。MQTT协议广泛用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等领域。
MQTT协议运行在TCP/IP或其他网络协议,提供有序、无损、双向连接。其特点包括:
实现MQTT需要:客户端和服务器端
MQTT协议中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker)服务器、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。
MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(payload)两部分
MQTT会构建底层网络传输:它将建立客户端到服务器端的连接,提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。
当应用数据通过MQTT网络发送时,MQTT会把与之相关的服务质量(QoS)和主题名(Topic)相关联。
一个使用MQTT协议的应用程序或者设备,它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以:
MQTT服务器也可以称为消息代理(Broker),可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间,它可以
订阅(Subscription)
订阅包含一个主题过滤器(Topic Filter)和一个最大的服务质量(QoS)等级。订阅与单个会话(Session)关联。会话可以包含多于一个的订阅。会话的每个订阅都有一个不同的主题过滤器
主题过滤器 Topic Filter
订阅中包含的一个表达式,用于表示相关的一个或多个主题。主题过滤器可以使用通配符。
主题 Topic Name
附加在应用消息上的一个标签,服务端已知且与订阅匹配。服务端发送应用消息的一个副本给每一个匹配的客户端订阅。
会话 Session
客户端和服务器端之间的状态交互。一些会话持续时长与网络连接一样,另一些可以在客户端和服务器的多个连续网络连接间扩展。
控制报文 MQTT Control Packet
通过网络连接发送的信息数据包。MQTT规范定义了十四种不同类型的控制报文,其中一个(PUBLISH报文)用于传输应用消息。控制报文的类型
字节中的位从0到7。第7位是最高有效位,第0位是最低有效位。
整数数值是16位,使用大端序(big-endian,高位字节在低位字节前面)。这意味着一个16位的的字在网络上表示位最高有效字节(MSB),后面跟着最低有效字节(LSB)
UTF-8是一个高效的Unicode字符编码格式,为了支持基于文本的通信,它对ASCII字符的编码做了优化。
每一个字符串都有一个两字节的长度字段作为前缀,它给出这个字符串UTF-8编码的字节数,它们在如下图描述,因为可以传送的UTF-8编码的字符串大小有一个限制,不能超过65535个字节
除非另有说明,所有的UTF-8编码字符串的长度都必须在0到65535字节这个范围内
如图
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