MQTT

ISO標準下的即時通訊協議

MQTT(消息隊列遙測傳輸)是ISO標準(ISO/IEC PRF 20922)下基於發布/訂閱範式的消息協議。它工作在 TCP/IP協議族上,是為硬體性能低下的遠程設備以及網路狀況糟糕的情況下而設計的發布/訂閱型消息協議,為此,它需要一個消息中間件。

MQTT是一個基於客戶端-伺服器的消息發布/訂閱傳輸協議。MQTT協議是輕量、簡單、開放和易於實現的,這些特點使它適用範圍非常廣泛。在很多情況下,包括受限的環境中,如:機器與機器(M2M)通信和物聯網(IoT)。其在,通過衛星鏈路通信感測器、偶爾撥號的醫療設備、智能家居、及一些小型化設備中已廣泛使用。

簡介


IBM公司的安迪·斯坦福-克拉克及Cirrus Link公司的阿蘭·尼普於1999年撰寫了該協議的第一個版本。
該協議的可用性取決於該協議的使用環境。IBM公司在2013年就向結構化資訊標準促進組織提交了 MQTT 3.1 版規範,並附有相關章程,以確保只能對規範進行少量更改。。MQTT-SN是針對非 TCP/IP 網路上的嵌入式設備主要協議的變種,與此類似的還有ZigBee協議。
縱觀行業的發展歷程,“MQTT”中的“MQ”是來自於IBM的MQ系列消息隊列產品線。然而通常隊列本身不需要作為標準功能來支持。
可選協議包含了高級消息隊列協議,面向文本的消息傳遞協議,網際網路工程任務組約束應用協議,可擴展消息與存在協議,數據分發服務,OPC UA以及web 應用程序消息傳遞協議。

應用


IBM和St. Jude醫療中心通過MQTT開發了一套Merlin系統,該系統使用了用於家庭保健的感測器。St. Jude醫療中心設計了一個叫做Merlin@home的心臟裝置,這種無線發射器可以用來監控那些已經植入復律-除顫器和起搏器(兩者都是基本的感測器)的心臟病人。
該產品利用MQTT把病人的即時更新信息傳給醫生/醫院,然後醫院進行保存。這樣的話,病人就不用親自去醫院檢查心臟儀器了,醫生可以隨時查看病人的數據,給出建議,病人在家裡就可以自行檢查。
IBM稱該發射器包括一個大型觸摸屏,一個嵌入式鍵盤平台,以及一個Linux操作系統。
在未來幾年,MQTT的應用會越來越廣,值得關注。
通過MQTT協議,目前已經擴展出了數十個MQTT伺服器端程序,可以通過PHP,JAVAPython,C,C#等系統語言來向MQTT發送相關消息。
此外,國內很多企業都廣泛使用MQTT作為Android手機客戶端與伺服器端推送消息的協議。其中SohuCmstop手機客戶端中均有使用到MQTT作為消息推送消息。據Cmstop主要負責消息推送的高級研發工程師李文凱稱,隨著移動網際網路的發展,MQTT由於開放源代碼,耗電量小等特點,將會在移動消息推送領域會有更多的貢獻,在物聯網領域,感測器與伺服器的通信,信息的收集,MQTT都可以作為考慮的方案之一。在未來MQTT會進入到我們生活的各各方面。
如果需要下載MQTT伺服器端,可以直接去MQTT官方網站點擊software進行下載MQTT協議衍生出來的各個不同版本。

特點


MQTT協議是為大量計算能力有限,且工作在低帶寬、不可靠的網路的遠程感測器和控制設備通訊而設計的協議,它具有以下主要的幾項特性:
1、使用發布/訂閱消息模式,提供一對多的消息發布,解除應用程序耦合
2、對負載內容屏蔽的消息傳輸;
3、使用 TCP/IP 提供網路連接;
4、有三種消息發布服務質量:
● “至多一次”,消息發布完全依賴底層 TCP/IP 網路。會發生消息丟失或重複。這一級別可用於如下情況,環境感測器數據,丟失一次讀記錄無所謂,因為不久后還會有第二次發送。
● “至少一次”,確保消息到達,但消息重複可能會發生。
● “只有一次”,確保消息到達一次。這一級別可用於如下情況,在計費系統中,消息重複或丟失會導致不正確的結果。
5、小型傳輸,開銷很小(固定長度的頭部是 2 位元組),協議交換最小化,以降低網路流量;
6、使用 Last Will 和 Testament 特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。