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MQTT--物联网(IoT)消息推送协议_推送通知的网络协议

推送通知的网络协议

简介

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议)是一种构建于TCP/IP协议的"轻量级"消息传输协议,它基于发布/订阅(publish/subscribe)模式,由IBM在1999年发布。对于需要较小代码占用空间或网络带宽有限的远程连接非常有用,是专为受限设备和低带宽、高延迟或不可靠的网络而设计。

基于这些优点,MQTT已成为物联网智能家居的首选传输协议,还被用于通过卫星链路与代理通信的传感器、与医疗服务提供者的拨号连接,以及一系列家庭自动化和小型设备场景。并且它也是移动应用的理想选择,因为它体积小,功耗低,数据包最小,并且可以有效地将信息分配给一个或多个接收器。

特点

  • 轻量、简单、网络开销小、开放和易于实现
  • 轻量级,
  • 发布/订阅模式,一对多消息发布
  • 基于TCP/IP网络连接,提供有序,无损,双向连接
  • 1字节固定报头,2字节心跳报文,最小化传输开销和协议交换,有效减少网络流量
  • 消息QoS支持,可靠传输保证,有三种消息发布质量(Qos):
    qos=0:“至多一次”,这一级别会发生消息丢失或重复,消息发布依赖于TCP/IP网络
    qos=1:“至少一次”,确保消息到达,但消息重复可能会发生
    qos=2:“只有一次”,确保消息到达一次
  • 通知机制,异常中断时会通知双方
  • 支持连续的会话控制
  • 把传输量降到最低以提高传输效率
  • 允许用户动态创建主题,零运维成本

应用场景

MQTT协议广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等领域。

  • 物联网M2M通信,物联网大数据采集
  • Android消息推送,WEB消息推送
  • 移动即时消息,例如Facebook Messenger
  • 智能硬件、智能家具、智能电器
  • 车联网通信,电动车站桩采集
  • 智慧城市、远程医疗、远程教育
  • 电力、石油与能源等行业市场

协议实现方式

实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成,在通讯过程中,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:

  • Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);
  • payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。

MQTT客户端

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:

  • 发布其他客户端可能会订阅的信息;
  • 订阅其它客户端发布的消息;
  • 退订或删除应用程序的消息;
  • 断开与服务器连接;

MQTT服务器

MQTT服务器以称为"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:

  • 接受来自客户的网络连接;
  • 接受客户发布的应用信息;
  • 处理来自客户端的订阅和退订请求;
  • 向订阅的客户转发应用程序消息;

本文只是基础的介绍,下篇将正式介绍如何在Qt中调用MQTT,以及如何连接服务器等流程。

参考资料:
https://www.runoob.com/w3cnote/mqtt-intro.html
http://mqtt.p2hp.com/

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