支持MQTT的5G工業(yè)級協(xié)議網(wǎng)關(guān)之一文讀懂MQTT協(xié)議
MQTT是基于結(jié)構(gòu)化信息標(biāo)準(zhǔn)的 OASIS,可以很好地為遠(yuǎn)程連接裝置提供可靠的報(bào)文通訊業(yè)務(wù)。MQTT在自動駕駛、工業(yè)和通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而在中國移動,華為,阿里,騰訊等眾多 IoT應(yīng)用平臺上,都有 MQTT的應(yīng)用。
支持MQTT協(xié)議的5G工業(yè)級協(xié)議網(wǎng)關(guān)有什么特點(diǎn)?
- 輕量高效
MQTT客戶端僅需要很小的資源就能完成,因此 MQTT可以很容易地在微芯片上運(yùn)行。超簡報(bào)文設(shè)定可使網(wǎng)路負(fù)載降至最低。
- 范圍廣播
輕松實(shí)現(xiàn)百萬設(shè)備消息廣播。
- 穩(wěn)定傳輸
3種消息傳輸保障等級,提供不同場景下消息傳遞的可靠性保證。
- 弱網(wǎng)支持
會話保留機(jī)制降低了在弱網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中建立的備用連接的時間。
- 安全保障
支持多個身份驗(yàn)證協(xié)議來保證信息的安全性
MQTT協(xié)議是怎么工作的
MQTT協(xié)議是兩種不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體,它們分別是 Broker和 MQTT客戶端。代理接受客戶所發(fā)出的信息,并將其轉(zhuǎn)發(fā)給特定客戶??蛻舳耸且粋€可以和代理進(jìn)行交互的實(shí)體,它負(fù)責(zé)發(fā)送和接收信息。普通客戶端,例如 IoT傳感器,云計(jì)算服務(wù)器。可以看出, MQTT協(xié)議中的消息是通過 Broker傳遞,而非一個客戶端與其他客戶端的直接連接。為了區(qū)別,客戶機(jī)可以被定義為一個消息發(fā)送者和一個消息接收方。
MQTT協(xié)議質(zhì)量保障
目前,人們普遍認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所處的環(huán)境是非常復(fù)雜的,例如,在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中,溫室內(nèi)的傳感器設(shè)備就是其中之一;工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、密閉廠房溫度、濕度傳感器等。在這種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,不能確定設(shè)備的狀態(tài), 5G工業(yè)級MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)為保證通信的安全,提出了一種基于 Qos的服務(wù)質(zhì)量保證級別。
Qos-0最多一次
Qos 0 保障消息到達(dá)終點(diǎn)最多不超過1次。消息可能到達(dá)1次或根本不會到達(dá)。適用于功率受限設(shè)備,可以最大減少傳播時間,減少消息傳遞成本;適用于非關(guān)鍵消息傳遞,例如被頻繁重復(fù)發(fā)送的消息。
Qos-1 最少一次
Qos 1保障消息到達(dá)終點(diǎn)最少不低于1次。Broker在確認(rèn)接收消息后會返回一個PUBACK消息給到Publisher-Client。如果消息發(fā)送失敗,Publisher-Client將在一段時間后重發(fā)消息。此類型消息適用于重要不可丟失的消息傳遞,可利用該傳輸機(jī)制保證消息在離線設(shè)備上線后仍能收到。Subscriber-Client需要做好重復(fù)消息處理工作。
Qos-2 只有一次
Qos 2 保障消息到達(dá)終點(diǎn)只有1次。此類消息保證接接收端對于一條消息只接收一次,是MQTT協(xié)議中最安全且傳輸速度最慢的一種消息傳遞形式。適用于十分重要且不允許重復(fù)消息出現(xiàn)的場景使用,由于消息十分重要,因此可忽視額外的網(wǎng)絡(luò)開銷。
總之, 支持MQTT協(xié)議的5G工業(yè)級協(xié)議網(wǎng)關(guān)側(cè)重于信息,具有重量輕、效率高、開銷低等特點(diǎn),與目前在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的 HTTP等協(xié)議相比, MQTT更適合物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。