MQTT协议是Message Queuing Telemetry Transport的缩写,中文名叫作消息队列遥测传输。是一个即时通讯协议,该协议支持所有平台,可以当作传感器来使用,举个例子,你仅仅在家通过此协议制造一个“传感器”,家里有医疗设备和装置并且安上了无线发射器,这样很适合那些有旧疾而且需要定期检查的病人们,在家就可以用设备自我检查之后通过无线MQTT协议将检查结果发送给负责你的医生,医生可以随时查看你的健康状况,并给出合理的建议,这样极大地方便了用户和医生的交流,非常便利。所以在推送信息和快速即时方面MQTT协议发展前景很是可观。
而TCP协议是学过计算机的人都比较熟悉的协议,分了四层,面向连接又可靠,可以用于文件传输、远程登陆、发送邮件等,但传输速度较慢,要求也比较多。这两个协议中大多数人都会推荐MQTT协议,因为MQTT是建立在TCP基础之上的,光实时性这一点就符合许多人的要求,现在信息高速时代大家要的第一点就是快速,让生活方便,并且比TCP有过之而无不及。
我也相信在未来MQTT协议会出现在我们的生活各个方面,这样灵活便捷的协议如果我们很好地利用,对我们信息技术的发展一定有着很大的帮助,这也是移动互联网发展的特色了吧。其实也不能绝对性地说MQTT比TCP好,只能说它功能更加全面,适应时代发展的要求,所以推荐选择它。
现在MQTT协议国内外也在逐渐应用,相信它会发展得越来越好的。
以原生支持“MQTT协议”切入物联网战场
原生支持MQTT协议成为百度开放云推出的物联网服务一大特点。首先需要解读的是,为什么百度开放云会选择“MQTT协议”?
百度开放云支持的MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是国际物联网标准协议,旨在为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务,可以适应各种物联网应用场景。
相对于其它标准协议,MQTT属于轻量级双向消息传输协议,主要优势是开源、可靠、轻巧、简单。MQTT的传输格式非常精小,最小的数据包只有2个比特,且无应用消息头。MQTT可以保证消息的可靠性,它包括三种不同的服务质量(最多只传一次、最少被传一次、一次且只传一次),如果客户端意外掉线,可以使用“遗愿”发布一条消息,同时支持持久订阅。
MQTT在物联网应用中的主要优势有:一,可靠传输。MQTT可以保证消息可靠安全的传输,并可以与企业应用简易集成;二,消息推送。支持消息实时通知、丰富的推送内容、灵活的Pub-Sub以及消息存储和过滤。三,低带宽、低耗能、低成本。占用移动应用程序带宽小,并且带宽利用率高,耗电量较少。
MQTT的优势还表现在安全性。安全设计对于物联网项目而言,是需要非常重视的问题,但是却常常容易被工程师所轻视。今年央视315晚会,揭秘了无人机、智能摄像头、智能POS机、智能汽车、洗衣机、电烤箱、智能插座等智能家居存在的三大安全隐患——泄露隐私、财产损失、甚至危及生命安全。而MQTT协议则可以提供多层次的安全特性,在传输层上可以使用TLS加密;在应用层提供了客户标识(Client Identifier)以及用户名密码,不但传输的内容是二进制字节,而且还受惠于传输层的TLS加密。
MQTT开放协议已有17年历史,先期在2014年被国际标准化组织定义为物联网的推荐协议。在应用层传输协议这个领域,它已经走在了其它协议的前面。正因为MQTT的综合优势非常突显,业界不少专家认为,MQTT非常适合各种物联网场景,有望是未来最主流的物联网标准协议。
原生支持“MQTT协议”背后旨在推动物联网标准化
接下来的问题是,那么为什么百度开放云要在国内率先成为原生支持MQTT协议的公有云服务商?
在笔者看来,首先,这和百度开放云在物联网行业的核心目标有着紧密的关系。在去年的“百度世界2015”开放云论坛上,百度开放云高层曾对物联网的发展战略做出阐述,指出:打破行业与行业之间的界限,以“连接人与服务”为核
MQTT通信协议的基本介绍参考文章 NT35 MQTT通信 ,本篇给出阿里云的基本操作,NT35E通过订阅阿里云的主题&发布信息与阿里云平台相互通信。
登录阿里云 → 工作台 → 物联网平台 → 进入控制台→ 公共实例
阿里云默认通信协议为MQTT,不需要特殊选择,用户按照如下步骤创建自己的产品:
创建产品 → 添加设备
在"查看"标签中,包含了MQTT连接的基本三元组信息,也就是后面设备要填充的基本参数
用户每定义一类产品都会自动生成对应的Topic列表,当然我们也可以"自定义Topic"便于自己测试。
指令解析参考《Lierda NT35E&NT26E-CN AT命令手册》,这里给出使用到的AT指令对应参数说明以便于理解。
AT+LMQTTCFG=cloud,<tcpconnectID>[,<cloud _ type>,<data_type > ]
<tcpconnectID> 。MQTT Socket 标识符。范围:0~4。
<cloud_type>整型。2 alibaba,其他参数指定其他平台
<data_type>整型。阿里云平台 1 json数据
AT+LMQTTCFG="cloud",0,2,1 对应就是对接阿里云平台,发送json格式的数据
AT+LMQTTCFG=aliauth,<tcpconnectID>[,<product_key>,<device_name>,<device_secret>]
填充阿里云平台中设备的三元组信息
AT+LMQTTCFG="aliauth",0,"a1JszCpjS61","NT35E_06011","390358fc595040aa73221e8393aba86c"
这部分是模组进行TCP链路连接(需抓包确认)
AT+LMQTTOPEN=<tcpconnectID>,<host_name>,<port>
host_name对应阿里云 "设备信息"→"MQTT连接参数" 中的 "mqttHostUrl"
AT+LMQTTOPEN=0,"a1JszCpjS61iot-as-mqttcn-shanghaialiyuncscom",1883
模组作为客户端,通过MQTT协议连接到服务器(需抓包确认)
AT+LMQTTCONN=<tcpconnectID>[,<clientID>[,<username>[,<password>]]]
<clientID>字符串型。客户端标识符。用户可以随便定义。 <username>,<password> 不需要填写
AT+LMQTTCONN=0,"NT35E"
AT+LMQTTSUBUNSUB=<tcpconnectID>,<subflag>,<msgID>,<topic1>[,<qos1>[,<topic2>[,<qos2>]d…]]
<subflag>整型。消息类型 0 订阅 1 取消订阅
<msgID>整型。数据包消息标识符。范围:0~65535。
<topic>带双引号的字符串型。客户端订阅或者退订的主题。长度范围:0~256 字节。
<qos>整型。客户端发送订阅消息(SUBSCRIBE)的 QoS 等级,此时为必选参数。2 正好一次,该主题下的消息确保接收端仅接收到一次
AT+LMQTTSUBUNSUB=0,0,1,"/a1JszCpjS61/ NT35E_06011 /user/COMMUTEST",2
这里注意<topic>对应参数的替换,里面的deviceName需要替换。
订阅主题之后,服务器下发的数据模组就可以正常接收了。模组下发位置
发布消息在对应的设备目录下,如果有设备"订阅"对应的消息,平台"发布"相应的数据设备就可以接收到了。
AT+LMQTTPUB=<tcpconnectID>,<msgID>,<qos>,<retain>,<topic>,<msglen>,<msg>
<msgID>整型。 0~65535。任意定义,但<qos>=0 时,该参数值只能为0。
<qos>整型。 0 最多一次 1 至少一次 2 正好一次
<retain>整型 。服务器是否保存该消息。0 不保存 1 保存
<topic>带双引号的字符串型。 客户端发布消息的主题。长度范围:0~256 字节
<msglen>整型 。指定的消息数据长度。范围:0~1460。
<msg>字符串型。 需要发布的消息数据。
AT+LMQTTPUB=0,0,0,1,"/a1JszCpjS61/ NT35E_06011 /user/COMMUTEST",10,"1122334455"
注意刚刚自己创建的主题属性是" 发布和订阅 ",所以模组发送该主题的信息,阿里云也是可以收到的
注意这里模组发送数据的时候,也推送了自己发送的数据,因为刚刚订阅了这个主题,所以模组订阅(收)到了对应的数据
前面我们通过NT35E与平台进行信息交互,那么为什么是这样填写对应的参数呢,每个参数对应的说明在阿里云上是什么样的呢,用户可以查看阿里云的<帮助文档>进行确认。
上面我们使用三元组的方式( 一机一密 )实现NT35E与阿里云平台通信,但实际生产过程中该方式不好实现,比如工厂有1000个设备生产,如果每个设备都复制不同的三元组,很难实现工厂批量化生产,此时可以通过 一型一密 的通信方式解决该问题。
一型一密模组端实现方式后续更新。
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议。它是一种发布/订阅,极其简单和轻量级的消息传递协议,专为受限设备和低带宽,高延迟或不可靠的网络而设计。它的设计思想是轻巧、开放、简单、规范,易于实现。这些特点使得它对很多场景来说都是很好的选择,特别是对于受限的环境如机器与机器的通信(M2M)以及物联网环境。相对于XMPP,MQTT更加轻量级,并且占用的宽带低。
MQTT协议有以下特点:
那么问题来了?重连连接成功后重复接收到最后一条消息
MQTT推送消息订阅端重复接收问题。
(背景)订阅端断开的时候,发布端多次推送消息。
(现象)订阅端启动时,接收到最后一条推送消息有两次;即使Qos设置为2;依然是两次。
经排查是因为
MqttMessage的Retained设置为了true;
该值很多文章上只说了是 消息保留机制,若设置为true,mqtt服务器会保留每次发布的消息;较少提到 若订阅某主题的客户端重启,则会把此主题之前发布的消息重新推送到客户端。该值默认为false;去掉修改该值即可
那么问题来了?重连连接后手动那么多遗漏的消息,怎么选择只接收最新的一条消息呢?
MQTT推送消息订阅端重复接收问题。
(背景)订阅端断开的时候,发布端多次推送消息。
(现象)订阅端启动时,接收到msg1,msg2,msg3 (这三个消息都是同一个类型消息,只需要处理最新的msg3就好,不然界面会刷新三次)这个谁有什么好办法没呢?
GitHub地址: >
MQTT是非常流行的设备的接入协议,包括IBM、亚马逊、微软的IoT托管服务都有支持,而CoAP在这方面几乎没有露面的机会。感觉以下几点是MQTT优于CoAP的主要原因:
MQTT基于TCP,在做反控设备的时候比UDP更可靠,比如CoAP走3G、4G的时候甚至需要实现CoAP over TCP,否则反控很不稳定甚至无法联通。
MQTT异步Pub/Sub实现,好比发个微信,无需等待对方确认便可以继续,而不像CoAP那样必须等待对方应答才能返回的同步模式。
MQTT为物联网提供了许多体贴的设计,比如QoS,比如“遗言”的设计。
篇幅有限,无法完全枚举MQTT的优越性,建议参考以下文章:
MQTT入门篇
MQTT进阶篇
MQTT安全篇
MQTT实战篇
当然,CoAP在功耗方面有优势,不过随着物联网设备特别是网管的计算能力加强,这点应该不是主要矛盾。
物联网七大通信协议是:REST/> 特点: 1、REST即表述性状态传递,是基于> 2、CoAP (Constrained Application Protocol),受限应用协议,应用于无线传感网中协议。它适用于在资源受限的通信的IP网络。 3、JMS (Java Message Service),即消息服务,这是JAVA平台中著名的消息队列协议。Java消息服务应用程序接口,是一个Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信。 4、XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)可扩展通讯和表示协议,一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。 5、AMQP(Advanced Message Queuing Protocol),先进消息队列协议,用于业务系统例如PLM,ERP,MES等进行数据交换。 6、DDS(Data Distribution Service for Real-Time Systems),面向实时系统的数据分布服务。 7、MQTT (Message Queuing Telemetry Transport ),消息队列遥测传输,由IBM开发的即时通讯协议,相比来说比较适合物联网场景的通讯协议。
有很多通信模块只有TCP功能,没有MQTT功能,比如WIFI,W5500等模块,还有一些NBIOT模块,但是又想连接阿里云物联网平台,官方提供了操作系统,需要自己移植,很麻烦,比较难看得懂。就在想有没有一些简单一定的方法。
心想MQTT是基于TCP的,能否使用TCP转MQTT?因此就想使用TCP协议然后转MQTT协议连接阿里云物联网平台,经过试验证明是可以的。
首先我们先分析一下如何登陆接入Onenet平台。
先从它数据格式开始分析。首先我们要从后台取出三个信息,我们以这个为例。
我们把产品ID,设备名称,设备秘钥,简称三要素 (具体是什么看你自己的设备)
其实阿里云物联网平台的MQTT协议用的就是标准的,不过它加入了自己的认证方式。
MQTT协议需要上传四个参数,报活时间,clientID,用户名,密码。
那么阿里云的就在clientID,用户名,密码做了手脚。
clientID比较长,按照一定的格式
用户名:设备名和秘钥组成
密码:使用了加密串进行了加密,有sha1或者MD5加密方式
下面我们来介绍一下
MQTT接入都是发十六进制的数据。
么我们发送的时候就是这样子的一串数据
0x74 0x00 0x04 0x4d 0x51 0x54 0x54 0x04 0xC0 0078 0033 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67
0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c 0009
0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34 0028 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36
十六进制解释
数据长度:0x74
协议数据长度 0x00 0x04
协议类型: 0x4d 0x51 0x54 0x54
协议数据: 0x04 0xC0
keepAlive数据:0078
ClientID长度:0033
ClientID: 0x61 0x62 0x63 0x7c 0x73 0x65 0x63 0x75 0x72 0x65 0x6d 0x6f 0x64 0x65 0x3d 0x33 0x2c 0x73 0x69 0x67 0x6e 0x6d 0x65 0x74 0x68 0x6f 0x64 0x3d 0x68 0x6d 0x61 0x63 0x73 0x68 0x61 0x31 0x2c 0x74 0x69 0x6d 0x65 0x73 0x74 0x61 0x6d 0x70 0x3d 0x31 0x32 0x30 0x7c
用户名:0009
用户名: 0x35 0x36 0x37 0x38 0x26 0x31 0x32 0x33 0x34
密码长度:0028
密码: 0x32 0x32 0x32 0x37 0x35 0x30 0x44 0x45 0x44 0x46 0x45 0x34 0x46 0x37 0x37 0x34 0x30 0x30 0x32 0x45 0x45 0x38 0x37 0x45 0x45 0x44 0x32 0x39 0x43 0x46 0x44 0x30 0x36 0x33 0x38 0x43 0x35 0x46 0x36 0x36复制代码上面的就是连接服务器的连接包
下面呢,我们来做个发布包(上传数据到服务器)
0x30 0x1D 0009 2f7379732f706f7374 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d
十六进制数据解释
数据头:0x30
数据长度:0x1D
TopicName数据长度:0009
TopicName数据内容:2f7379732f706f7374
主体json数据: 0x7b 0x70 0x61 0x72 0x61 0x6d 0x73 0x3a 0x7b 0x74 0x65 0x6d 0x70 0x3a 0x31 0x30 0x7d 0x7d复制代码以上就是连接阿里云的数据包格式及发布数据的格式,由于时间问题没有做订阅的数据包分析,下一次更新订阅的内容。
以上就是关于MQTT协议和TCP协议有什么区别为什么人们推荐MQTT协议全部的内容,包括:MQTT协议和TCP协议有什么区别为什么人们推荐MQTT协议、如何应用MQTT协议到物联网中、NE35E MQTT协议对接阿里云等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!