物联网的基础协议之MQTT

1.本文概述

本文主要介绍MQTT相关的概念，并且通过搭建MQTT服务器和客户端，测试MQTT的通信。本文主要从实际使用的角度去理解MQTT，并不会讲述过于深奥的理论知识。可以通过下面的文章了解MQTT的相关介绍。

2.MQTT基本介绍

MQTT的全称为Message Queuing Telemetry Transport，也就是消息队列遥测传输。1999年，IBM公司的Andy Stanford-Clark 和来自Eurotech公司的Arlen Nipper创造了MQTT协议。其中“MQTT”中的“MQ”是来自IBM的MQ系列消息队列产品线。

MQTT最初的用法是在石油管道控制中，将每一个节点的信息通过卫星传到到控制中心去。所以MQTT从创立之初就是为物联网创立。

那么什么是MQTT协议呢？简单地说，主要有下面三个特点：

(1)协议本身基于TCP/IP，轻量级的发布和订阅

(2)开放的协议

(3)简单，容易实现

所以该协议可以应用于各种环境中，非常适合需要低功耗而且带宽有限的IoT场景中，比如：

遥感数据
汽车
智能家居
智慧城市
医疗医护

运用MQTT协议，设备可以很方便的接入物联网服务，管理并处理数据，最后应用到各种业务场景

3.mqtt服务器的搭建

目前服务器的搭建环境是ubuntu16.04

采用的服务器是mosquitto，官方网站https://mosquitto.org

在控制台上输入下面的命令进行下载。

		
			
			
				
				
					wget https://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.5.7.tar.gz

下载完成后解压并进入mosquitto-1.5.7目录

在编译时，先安装gcc编译工具，然后下载依赖的环境

		
			
			
				
				
					sudo apt-get install openssl
				

			

			
				
				
					sudo apt-get install libssl-dev
				

			

			
				
				
					sudo apt-get install uuid-dev

最后执行make开始编译，编译完成后输入sudo make install安装程序。

接着配置服务器相关信息

		
			
			
				
				
					sudo cp /etc/mosquitto/mosquitto.conf.example /etc/mosquitto/mosquitto.conf
				

			

			
				
				
					sudo vim /etc/mosquitto/mosquitto.conf

添加一个用户，如下图所示

这样，mqtt服务器就安装完成了。

下面启动服务器

		
			
			
				
				
					mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -v

测试

对于MQTT协议来说，有一个非常关键的模式：发布/订阅模式。发布/订阅模式（pub / sub）是传统客户端 - 服务器模型的替代方案，客户端直接与端点通信。然而，Pub / Sub将正在接收消息（称为订户）的另一客户端（或更多客户端）发送特定消息（称为发布者）的客户端去耦，这意味着发布者和订阅者不了解彼此的存在，有一个第三个组件，称为代理，由它作为中转，它将过滤所有传入的消息并相应地分发给它们，所以我们来详细介绍一下刚刚提及的方面。

订阅者

订阅者的角色要保持长连接状态，我们可以另外开一个控制台窗口进行测试订阅一个topic01的主题，去接收这个主题的消息。

		
			
			
				
				
					mosquitto_sub -v -t topic01

这个过程可能会遇到如下的错误

解决办法

		
			
			
				
				
					sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1

这样订阅者就处于不断等待消息到来的模式。

发布者

这时可以另外再开一个控制台，去发布topic01主题的消息。

		
			
			
				
				
					mosquitto_pub -t topic01 -m "123456"

不难看出，我们的订阅者已经接收到消息了。

4. mqtt客户端的使用

对于mqtt客户端的使用，可以测试mqtt，所以我们的环境选择Windows平台。可以使用MQTT.fx。

MQTT.fx 是目前主流的mqtt客户端，可以快速验证是否可以与IoT Hub 服务交流发布或订阅消息。设备将当前所处的状态作为MQTT主题发送给IoT Hub，每个MQTT主题topic具有不同等级的名称，如“建筑/楼层/温度。” MQTT代理服务器将接收到的主题topic发送给给所有订阅的客户端。

下载地址：http://www.jensd.de/apps/mqttfx

安装最新的版本就可以了