MQTT (Передача телеметрии в очереди сообщений, передача телеметрии в очереди сообщений) - это облегченный протокол обмена сообщениями, основанный на методе публикации /подписки в соответствии со стандартом ISO, который обычно используется для связи между устройствами и приложениями, такими как Интернет вещей и умные дома.

 

 

Протокол MQTT состоит из двух частей: издатель/подписчик и посредник сообщений. Как показано на рисунке 1, издатель отвечает за отправку сообщения посреднику, а брокер отправляет сообщение соответствующему подписчику.

Издатель: Устройство отправляет сообщения подписчикам через разделы.

Подписчик: Будучи оконечным устройством, подписчик получает сообщения от издателя через раздел.

Посредник сообщений (Broker): Сервер действует как центральный узел и отвечает за связь на организационном уровне между издателями и подписчиками.

 

Существует две основные версии MQTT: v3 и v5.Принцип работы этих двух версий в основном одинаков, но между ними есть некоторые ключевые различия. Ниже будут представлены различия между ними в следующих аспектах.

 

01

Формат протокола

В MQTT v5 добавлено поле свойств, которое позволяет MQTT v5 поддерживать больше новых функций.В MQTT v3 MQTT нечего расширять, что ограничивает возможность расширения MQTT своих функций.

 

 

02

Псевдоним субъекта

Тема - это ключевое понятие в MQTT, которое используется для определения содержания и цели сообщения.В MQTT v3 тема - это всего лишь простая строка, и ее структура состоит из ряда слов, разделенных косыми чертами.

 

Например, темой MQTT v3 могут быть датчики/температура/room1, где датчики - это тема верхнего уровня, температура - ее подтема, а room1 - это конкретное устройство в подтеме.

 

 

Однако в MQTT v5 структура темы была расширена и добавлены некоторые более продвинутые функции.В частности, MQTT v5 вводит новую концепцию, называемую сглаживанием тем, которая позволяет клиентам сопоставлять строки тем с заранее определенными идентификаторами тем, тем самым уменьшая сетевой трафик и размер сообщения.

Псевдонимы субъектов поддерживаются клиентом и сервером, а жизненный цикл и область действия ограничены текущим подключением.

 

 

Для темы задайте псевдоним при ее первой публикации, а затем вы можете использовать псевдоним темы для публикации.Это позволяет клиенту отправлять только идентификатор темы при отправке сообщения, вместо того чтобы каждый раз отправлять полную строку темы.Это очень полезно для устройств Интернета вещей и сред с ограниченной пропускной способностью сети.

 

03

Операция подписки

MQTT v5 вводит новый тип подписки, называемый общей подпиской.Для обеспечения более гибкой подписки можно использовать другие флаги и функции фильтрации.Как показано на рисунке ниже, общие подписки позволяют нескольким клиентам совместно использовать подписку и распределять ее в соответствии с определенными правилами.Этот тип подписки очень полезен для подписки на темы с высокой нагрузкой, поскольку позволяет сбалансировать запросы на подписку и снизить нагрузку на одного клиента.

 

 

Кроме того, MQTT v5 добавляет концепцию параметров подписки. Вы можете указать параметры подписки, такие как уровень QoS, Сохранить при публикации, сохранить обработку, жизненный цикл сообщений и т.д., чтобы более точно управлять поведением подписки.

 

04

Будут новости

Сообщение о завещании - это возможность, которую MQTT предоставляет устройствам, которые могут быть случайно отключены, корректно отправлять завещание третьей стороне.В полезной нагрузке сообщения CONNECT изменились некоторые поля, среди которых Will Message (будет сообщение) становится Will Payload (будет загружаться).

 

 

Свойства воли (WILL Properties) - это новое поле в MQTT v5. Разные типы пакетов имеют разные атрибуты. Например, пакеты ПОДКЛЮЧЕНИЯ имеют такие атрибуты, как максимальная длина пакета и интервал истечения сеанса, а пакеты ПОДПИСКИ имеют такие атрибуты, как идентификатор подписки.Более того, по сравнению с версией 3, MQTT v5 делает содержание сообщений более гибким и может содержать любую тему и любое содержание сообщения.

 

05

Обработка ошибок

MQTT v5 поддерживает более подробный механизм обработки ошибок, который позволяет находить и устранять проблемы с помощью кодов ошибок и причин возникновения ошибок.В то же время, MQTT v5 также вводит новое управляющее сообщение - сообщение об отключении, которое может помочь клиентам и серверам лучше справляться с ошибками.

 

06

Управление потоком

MQTT v5 вводит некоторые новые механизмы управления потоком на основе версии v3, чтобы лучше контролировать передачу и обработку сообщений и избежать перегрузки сети и чрезмерной нагрузки, вызванной чрезмерной скоростью передачи сообщений.

Ограничение максимального размера пакета (Maximum Packet Size): MQTT v5 позволяет клиенту и серверу согласовывать максимальный размер пакета при обмене рукопожатиями.Как показано на рисунке ниже, это ограничение максимального размера пакета может использоваться для управления максимальным размером сообщения, передаваемого между клиентом и сервером, чтобы предотвратить перегрузку сети и чрезмерную нагрузку из-за чрезмерной передачи сообщений.

 

 

Очередь сообщений: Когда сообщение, отправленное сервером, превышает скорость обработки клиентом, сервер может сохранить сообщение в очереди сообщений и дождаться, пока клиент его обработает.MQTT v5 определяет размер очереди и время ожидания очереди сообщений для управления размером и жизненным циклом очереди сообщений.

 

07

Эффективность работы

По сравнению с MQTT v3, MQTT v5 может лучше обрабатывать крупномасштабную передачу данных и повышать эффективность и быстродействие связи.Например, MQTT v5 поддерживает такие функции, как пакетная публикация и предварительная выборка сообщений, что может значительно снизить накладные расходы на передачу данных MQTT.

Короче говоря, по сравнению с MQTT v3, MQTT v5 обладает большим количеством новых функций и безопасности.Однако следует отметить, что в MQTT v5 добавлено много новых функций и концепций. Поэтому при использовании MQTT v5 необходимо иметь глубокое представление о новых функциях протокола MQTT, чтобы этот новый протокол можно было лучше использовать для создания надежных приложений.

 

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве модулей беспроводной передачи данных для различных диапазонов частот и функций. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, свяжитесь с нами email:service-ru-@cdebyte.com Или посетите веб-сайт:https://www.ru-ebyte.com/