【KWDB 创作者计划】_上位机知识篇---MQTT协议
文章目录
- 前言
- 一、基本概念
- 1. 协议特点
- 轻量级
- 基于发布/订阅模型
- 支持QoS等级
- 低功耗
- 支持持久会话
- 2. 主要组件
- Broker
- Publisher（发布者）
- Subscriber（订阅者）
- Topic（主题）
- 二、协议细节
- 1. 连接建立
- 2. 主题(Topic)
- 分层结构
- 支持两种通配符
- +（单级通配符）
- #（多级统配符）
- 3. QoS级别
- 三、协议报文
- 客户端请求连接
- 连接确认
- 发布信息
- QoS 1消息确认
- QoS 2消息接收确认
- QoS 2消息释放
- QoS 2消息完成
- 订阅请求
- 订阅确认
- 取消订阅
- 取消订阅确认
- 心跳请求
- 心跳响应
- 断开连接
- 三、应用场景
- 1. 物联网(IoT)设备通信
- 2. 传感器数据采集
- 3. 智能家居控制
- 4. 移动应用
- 5. 推送通知
- 6. 实时消息
- 7. M2M通信
- 8. 设备间直接通信
- 9. 远程监控
- 10. 工业设备监控
- 11. 环境监测
- 四、安全机制
- 基础认证
- TLS/SSL加密
- 客户端证书
- 主题权限控制
- 五、常见实现
- Broker实现：
- 客户端库：
- 六、版本演进
- MQTT 3.1
- MQTT 3.1.1
- MQTT 5.0
- 七、原因码
前言
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) 是一种轻量级的发布/订阅消息传输协议，专为低带宽、高延迟或不稳定的网络环境设计。
一、基本概念
1. 协议特点
轻量级
轻量级：协议头最小只有2字节
基于发布/订阅模型
基于发布/订阅模型：解耦消息生产者和消费者
支持QoS等级
支持QoS等级：提供三种消息传递质量保证级别
低功耗
低功耗：适合物联网设备
支持持久会话
支持持久会话：可恢复通信状态
2. 主要组件
Broker
Broker（代理服务器）：消息中转站，负责接收、过滤和转发消息
Publisher（发布者）
Publisher（发布者）：发送消息的客户端
Subscriber（订阅者）
Subscriber（订阅者）：接收消息的客户端
Topic（主题）
Topic（主题）：消息的分类标识，采用分层结构(如home/livingroom/temperature)
二、协议细节
1. 连接建立
MQTT连接通过CONNECT/CONNACK报文对建立：
客户端发送CONNECT报文，包含：
1.Client ID（客户端标识）
2.Clean Session标志（是否清除之前会话）
3.可选的用户名/密码
4.Keep Alive时间（心跳间隔）
5.服务端响应CONNACK报文，包含连接状态
2. 主题(Topic)
分层结构
分层结构，用"/"分隔(如home/