MQTT协议简析
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MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”消息协议，专为硬件性能较差，且需要处理高延迟、网络带宽小、数据包生成频繁等问题的物联网设备设计。其于1999年由IBM创建，主要用于远程设备的连接和信息的收集。
MQTT的特点:
1. 开放性：MQTT是一个开源协议，可免费使用。任何人都可以在符合协议的基础上进行开发。
2. 发布/订阅模型：MQTT基于发布/订阅的消息模式，执行发布-订阅的操作。发布者（Publisher）发布主题（Topic），订阅者（Subscriber）订阅主题，当主题有新消息时，订阅者就会收到通知。
3. 轻量级：MQTT协议是为小型设备设计的，它的控制消息很小，简化了传输过程。对于某些无法使用网络的环境，或者网络质量较差的环境，MQTT协议可以保证消息的送达。
4. QoS服务质量等级：MQTT协议定义了3个消息质量等级来保证消息的可靠传递： 等级0 (最多一次)，等级1(至少一次)，等级2 (只有一次)，这些可以依据实际的需求和环境来应用。
5. 客户端状态：MQTT可以检测离线客户端，并自动清除其会话，也可为其保存回话状态直到其再次上线。
MQTT的使用场景：
使用MQTT的场景一般是：家庭自动化系统、传感器网络、设备监控、大规模的设备或者系统使用云来收集数据等。
1. 智能家居：如上述的使用MQTT协议控制智能家居设备，如调节空调温度、自动开关电灯等。
2. 遥感数据收集：例如在农业上收集温度、湿度、土壤酸碱度等数据。
3. 工业自动化：可用于机器设备的调度管理，例如监听设备状态，进行设备的维护和优化。
4. 远程医疗：用于传输病人生理数据如心率、血压等，医生通过这些数据进行远程诊断。
5. 物联网设备操控：可用于控制无人驾驶的机器设备，如无人飞机、无人驾驶车。
6. 物流追踪：用于实时监控物流货物的运输过程中的各种状态。
7. 能源监控：用于实时收集电力、水、燃气等设施的使用情况，分析和管理能源消耗。
8. 出租车调度系统：通过发布和订阅经纬度信息，实时获取出租车和乘客的位置信息。
9. 环境监测：例如空气质量、水质检测等环保领域，收集环境数据。
10. 运动健身：例如跑步APP可以实务监控并发布用户的运动数据。
MQTT从创建之初，就一直专注于物联网设备与其他物联网设备，或物联网设备与服务器间的信息交互。因其设计的轻量、低功耗、一对多通讯且易于移植等特点，在物联网场景中，不论是海量设备管理，还是频繁设备消息交互，都能展现其高效稳定、实时可靠的性质。
MQTT在智能家居中的使用案例:
在智能家居中，MQTT主要被用作各类设备与服务器之间、设备与设备之间的信息交互。
假设我们有一套智能家居系统，包括温度传感器，湿度传感器，智能灯和智能空调等，每个设备都可以作为一个发布者和订阅者，服务器则作为消息经纪人（Broker）。
1. 温度和湿度传感器可以定时发布当前的温度和湿度信息，这些信息以主题（Topic）的形式发布出去。比如，温度传感器发出的主题可以是 “home/temperature”，内容是实时的温度。
2. 智能空调订阅 “home/temperature” 主题，当温度传感器发布新的温度信息（可能是每隔几分钟或更频繁）时，智能空调会收到消息，并根据现在的温度信息自动调节运行状态。
3. 同样的，使用手机的家居控制应用也可以订阅各种设备发布的主题，以便实时查看和控制家中的设备。手机应用也可以发布主题，如 “home/air conditioner”，内容是控制指令（如设定的温度），智能空调订阅此主题后，就可以收到并执行这些指令。
以上就是一个基本的应用场景，通过MQTT，各个设备可以轻松地实现信息的传递和设备的联动。因为其轻量级和低功耗的特性，非常适合在物联网和智能家居等领域使用。
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