MQTT协议是广泛应用的物联网协议，使用测试MQTT协议需要MQTT的代理。有两种方法使用MQTT服务，一是租用现成的MQTT服务器，如阿里云，百度云，华为云等公用的云平台提供的MQTT服务，使用公用的MQTT服务器的好处是省事，但如果仅仅用于测试学习还需要注册帐号，灵活性差些，有的平台还需要付费。另一方法是自己使用开源的MQTT组件来搭建。
MQTT服务器非常多，如apache的ActiveMQ，emtqqd，HiveMQ，Emitter，Mosquitto，Moquette等等。
这里介绍的是用轻量级的mosquitto开源项目来搭建一个属于自己的MQTT服务器。
第一步：需要安装一台linux主机，这不多介绍，可以使用真机安装也可以使用虚拟机安装。如果仅仅是自己测试使用都可以。
第二步：下载mosquitto需要的依赖
sudo apt-get install libssl-devsudo apt-get install uuid-devsudo apt-get install cmake
第三步：下载mosquitto并解压，现在mosquitto官网最新的版本是151
tar xzvf mosquitto-151targz
第四步：编译
cd mosquitto-151/
make
make install
第五步：启动mosquitto
/mosquitto -v
1535473957: mosquitto version 151 starting
1535473957: Using default config
1535473957: Opening ipv4 listen socket on port 1883
1535473957: Opening ipv6 listen socket on port 1883
这时候mosquitto就会以默认的参数启动。如果需要带配置文件可以修改配置文件mosquittoconf，
启动时候加上参数 -c，
/mosquitto -c mosquittoconf
可以看到，mosquitto监听的端口为1883
这时候我们的MQTT服务器就搭建好了。可找一个mqtt客户端来测试一下。
先发布一个主题“home/garden/fountain/2”
内容是“hello world”
这时候在mosquitto会打印出下面的log
535474247: New connection from 1921681105 on port 1883
1535474247: New client connected from 1921681105 as MQTT_FX_Client (c1, k60)
1535474247: No will message specified
1535474247: Sending CONNACK to MQTT_FX_Client (0, 0)
1535474307: Received PINGREQ from MQTT_FX_Client
1535474307: Sending PINGRESP to MQTT_FX_Client
1535474339: Received PUBLISH from MQTT_FX_Client (d0, q0, r0, m0, 'home/garden/fountain/2', (12 bytes))
1535474367: Received PINGREQ from MQTT_FX_Client
1535474367: Sending PINGRESP to MQTT_FX_Client
订阅主题“home/garden/fountain/2”
可以看到收到了自己发布的消息。
用wireshark抓包
可以看到抓到了一个MQTT的publish的报文。
MQTT是用于物联网的标准消息传递协议，具有轻巧高效、双向通讯、安全、可靠传递等优点，常被设计为一种非常轻量级的发布，适用于较小的代码占用量和网络带宽连接远程设备。
随着物联网、大数据及人工智能的迅速发展，自动化厂商也在加速推进物联网战略，推出各自的IoT和数字化解决方案。作为主流物联网协议的MQTT协议迅速成为各自动化设备厂商关注的重点，各大自动化厂商为了加速实现互联互通的工业物联网，纷纷开始在 PLC 中集成 MQTT 协议，以方便 PLC 数据的采集，如西门子、倍福、菲尼克斯、矩形科技等等。
如果你是相关需求，且经费预算有限，可以选择国内品牌。如矩形科技，矩形科技旗下产品覆盖军工、楼宇、能源管理、自动化装备等多个领域，大部分均支持MQTT协议。 百度也有很多相关信息。
1、 什么是MQTT
MQTT（MessageQueueing Telemetry Transport Protocol）的全称是消息队列遥感传输协议的缩写，是由IBM公司推出的一种基于轻量级代理的发布/订阅模式的消息传输协议，运行在TCP协议栈之上，为其提供有序、可靠、双向连接的网络连接保证。由于其开放、简单和易于实现所以能够应用在资源受限的环境中，对于M2M和物联网应用程序来说是一个相当不错的选择。
2、 为什么要用MQTT？
MQTT协议是针对如下情况设计的：
M2M（Machine to Machine） communication，机器端到端通信，比如传感器之间的数据通讯 因为是Machine to Machine，需要考虑： Machine，或者叫设备，比如温度传感器，硬件能力很弱，协议要考虑尽量小的资源消耗，比如计算能力和存储等 M2M可能是无线连接，网络不稳定，带宽也比较小
MQTT的特点:
发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。这一点很类似于1 这里是列表文本XMPP，但是MQTT的信息冗余远小于XMPP
对负载内容屏蔽的消息传输。
使用TCP/IP提供网络连接。主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的，但是同样有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。
三种消息传输方式QoS：
0代表“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
1代表“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2代表“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。 备注：由于服务端采用Mosca实现，Mosca目前只支持到QoS 1
如果发送的是临时的消息，例如给某topic所有在线的设备发送一条消息，丢失的话也无所谓，0就可以了（客户端登录的时候要指明支持的QoS级别，同时发送消息的时候也要指明这条消息支持的QoS级别），如果需要客户端保证能接收消息，需要指定QoS为1，如果同时需要加入客户端不在线也要能接收到消息，那么客户端登录的时候要指定session的有效性，接收离线消息需要指定服务端要保留客户端的session状态。
mqtt基于订阅者模型架构，客户端如果互相通信，必须在同一订阅主题下，即都订阅了同一个topic，客户端之间是没办法直接通讯的。订阅模型显而易见的好处是群发消息的话只需要发布到topic，所有订阅了这个topic的客户端就可以接收到消息了。
发送消息必须发送到某个topic，重点说明的是不管客户端是否订阅了该topic都可以向topic发送了消息，还有如果客户端订阅了该主题，那么自己发送的消息也会接收到。
小型传输，开销很小（固定长度的头部是2字节），协议交换最小化，以降低网络流量。这就是为什么在介绍里说它非常适合“在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集”，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。
使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。Testament：遗嘱机制，功能类似于Last Will 。
由于物联网的环境是非常特别的，所以MQTT遵循以下设计原则：
MQTT 协议的中心是 MQTT 服务器或代理 (broker) ，支持发布程序和订阅程序进行访问，如下图所示
MQTT拥有14种不同的消息类型：
MQTT是通过主题对消息进行分类的，本质上就是一个UTF-8的字符串，不过可以通过反斜杠表示多个层级关系。主题并不需要创建，直接使用就是了。
主题还可以通过通配符进行过滤。其中，+可以过滤一个层级，而#只能出现在主题最后表示过滤任意级别的层级。
举个例子：
building-b/floor-5：代表B楼5层的设备。
+/floor-5：代表任何一个楼的5层的设备。
building-b/#：代表B楼所有的设备。
注意，MQTT允许使用通配符订阅主题，但是并不允许使用通配符广播。
WILL主题也叫遗嘱消息，是一个特殊的主题。
客户端连接Broker的时候，附带一个will主题和will主题对应的内容。
当客户端与Broker断开连接时，Broker将该WILL主题的内容发送给相关的订阅者的遗嘱消息，这样订阅者就知道该客户端已经离线了。
以下情况下会发送 Will Message：
注：在客户端正常调用 disconnect 方法之后并不会被发送。
为了满足不同的场景，MQTT支持三种不同级别的服务质量（Quality of Service，QoS）为不同场景提供消息可靠性：
级别2所提供的不重不丢很多情况下是最理想的，不过往返多次的确认一定对并发和延迟带来影响。
级别1提供的至少一次语义在日志处理这种场景下是完全OK的，所以像Kafka这类的系统利用这一特点减少确认从而大大提高了并发。
级别0适合鸡肋数据场景，基本就没怎么用了。
客户端在连接的时候可以设置clean session，如果设置成true说明在设备离线后broker不保存，设置成false说明在设备离线后broker保存消息，等上线的时候就发送给他。
客户端在连接Broker的时候，会指定心跳的时候。连接成功之后，客户端就按照这个心跳时间定时发送心跳数据给Broker，如果Broker在15T时间内没有收到客户端的心跳数据，则判定改设备已经离线，发送WILL主题广播告诉别人该设备已离线。
MQTT可以使用SSL加密方式传输，设备的认证有单向认证和双向认证两种：
MQTT除了有SSL加密之外，对于连接也有账号密码的授权，只要账号密码正确的才可以连接成功。
MQTT 协议和mosquitto： >
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