MQTT详解

前言

mqtt现在基本是物联网标配的数据传输协议了,我们今天就详细说一下mqtt里的那些入门概念

结构

mqtt分两部分:

  1. 一个是服务端(broker)也可以叫server端,服务端一般使用现成的程序,国内现在比较流行的就是 EMQX ,也有一个用C语言写的 mosquitto ,生产环境下,服务端一般安装到云服务器里。
  2. 另一个是客户端(client),基本上每个具体的设备都属于客户端,比如:摄像头、冰箱、洗衣机等这些设备,一般程序中还有一个后台管理系统,后台管理系统主要用来存储、统计设备的数据,它也属于客户端。

基本结构

MQTT详解

基础概念

这里整理一下理解mqtt容易出错的一些概念

topic (主题设计)

mqtt是使用发布、订阅 模式进行消息传递的,这个和 websocket 有一点类似,基本就是:一个客户端给 服务端(broker)发送一个消息,broker 按一定规则广播给其他客户端。这个规则就是利用 topic 来实现的

注意点:

  1. 每个客户端都可以在服务端创建一个 topic,topic被创建后, 这个 topic 就可以被所有设备订阅,包括自己也行,也可以线订阅topic,再创建,顺序上没有要求
  2. 发布 topic 和订阅 topic 是两个接口,所以自己可以订阅自己发布的 topic
  3. topic 需要一定的设计,不然设备多了的时候设备不好管理
  4. 一个服务端可以发布成千上万个topic,不用担心topic过多问题
  5. topic在设计时可以使用这些符号
    1. 主题层级分隔符—“/”
    2. 多层通配符—“#”
    3. 单层通配符—“+”
    4. 通配符 —“$”

客户端

客户端在使用时有一些必要的注意点

  1. 客户端在链接服务端时,会有一个用户名、密码,这个用户名和密码时在服务端配置的,如果有多个平台链接服务端,我们就可以创建多个账号,每个平台使用自己的账号

  2. 客户端在链接服务端时必须有一个客户端ID,这个ID在整个服务端都必须时唯一的,服务端就时靠这个id来区分每一个链接的。多数情况下这个id是由客户端带上去的

  3. 如果想要设备能接收自己离线时别人发给自己的消息,有三点:

    1. 设备的 客户端ID 唯一且不变,就是说每次上线时都使用同一个ID
    2. 链接服务端时设定 【清除会话】为false,就是说不清楚会话
    3. 别人发的消息必须时 qos1 或者 qos2
  4. 如果想给设备发送一些配置命令,可以使用【保留消息】,保留消息的意思是:这个topic里会一直保留一条最新消息,每次有新设备订阅了这个topic,都会把这条消息发送一遍,如果设备多次上线、下线,这个消息会每次都发送一遍。

  5. 【保留消息】可以被任意一个订阅了topic的设备清除掉

  6. qos的等级在发布和订阅时都需要指定,pub和sub可以指定不一样的qos, 服务器只会按pub和sub两者qos等级最小的那个qos规则来发送消息。

    1. 发送时指定的qos是对服务端的,服务端肯定会按指定qos来接收消息,但是转发消息时就有可能降级发送
    2. 接收时指定的qos表示订阅者可以接收的最高消息等级,也就是可能收到更低等级的消息
  7. 监测设备异常时可以使用【遗嘱消息】功能

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