解MQTT协议01 —— 概览
MQTT: 一种轻量级通信协议,源码专为物联网环境打造 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是协议一种针对低带宽、高延迟或不稳定网络的源码高效消息传输协议,尤其在物联网领域中发挥重要作用,协议它能保证设备间可靠且高效的源码淘讯牛牛源码信息交流,就像一位低开销、协议高效、源码可靠、协议适应性强的源码打工人。 协议架构中,协议主要有三个角色:发布者(Publisher):消息的源码发送方,可以向任何主题发布数据,协议如同发送信息的源码源头。
代理服务器(MQTT-Broker):消息的协议中央通信中枢,负责接收、转发和存储消息,类似于信息的中转站。
订阅者(Subscriber):接收信息的客户端,订阅特定主题,等待与之相关的新信息。
客户端(包括应用、传感器等)通过TCP连接与服务器交互,如连接、订阅、发布和取消订阅。连接时,通过CONNECTION报文进行身份验证;订阅主题时,客户端发送SUBSCRIBE报文,服务器确认并转发消息;发布消息时,客户端将消息附带主题发送给Broker,Broker转发给订阅者并返回确认;取消订阅时,客户端发送UNSUBSCRIBE;最后,通过DISCONNECT断开连接。 理解MQTT的核心是理解其通讯流程,从连接到断开,每个步骤都保证了消息的准确传递。接下来,我们通过图解深入探讨MQTT的细节。基于C#实现物联网MQTT通信
一、MQTT协议简介
MQTT协议因其低代码需求、带宽占用小、实时性高等特点,在物联网、小型设备、移动应用等领域广泛应用,尤其在工业物联网中展现出广泛的应用前景。
二、项目实现
本项目采用C#和MQTTNet库,构建了基于MQTT的通信示例,实现了客户端与服务器之间的ps怎么制作源码数据传输以及发布/订阅模式的数据收发。
三、MQTT服务器设计
开发步骤包括使用VS创建.NET Core Winform项目、添加MQTTNet库、设计用户界面、以及服务器程序设计。服务器程序设计涉及初始化、事件注册、数据发送等关键环节。
(1)服务器初始化与启动
通过MqttFactory创建MQTT服务器对象,设置监听端口、验证规则等参数,然后启动服务。
(2)事件处理
实现事件处理函数,如客户端数据接收事件,通过主线程更新界面显示信息。
(3)发送数据
使用PublishAsync函数发送数据,确保正确设置主题、内容、QoS等参数。
四、总结
以上是MQTT服务器设计的主要步骤,包括初始化、事件处理和数据发送。此示例为理解MQTT服务器编程提供了基础框架,后续文章将介绍MQTT客户端的实现,有兴趣获取源码的同学请留言。
MQTT报文详解
MQTT协议作为物联网领域的主流通信方式,以其低开销和低带宽特点,被广泛应用于云服务,如阿里云和百度云等。本文将对MQTT报文协议进行全面解析,帮助读者深入了解其结构和内容。
MQTT协议基于TCP/IP构建,是一种发布/订阅模式的消息传输机制,实现了客户端与服务器之间的通信。在MQTT中,服务器端不涉及订阅的概念,而客户端则具备发布和订阅两种操作。客户端通过发布主题向服务器发送信息,服务器根据客户端发布的主题对消息进行处理。消息传输过程中,引入了QoS概念,分别对应消息一次传输、保证传输一次及仅传输一次。这涉及客户端与服务器之间的交互过程。以下是MQTT协议的主要概念。
在深入探讨MQTT底层报文结构之前,先对MQTT工作模式有一个直观的了解。MQTT是一种低资源消耗、低带宽占用的lock源码怎么分析即时通讯协议,其本质是一种消息发布/订阅机制,用于客户端与服务器间的通信。服务器端不涉及订阅概念,而客户端具备发布和订阅功能,即通过发布主题向服务器发送信息,服务器收到信息后根据客户端发布的主题进行消息处理。
MQTT协议基于TCP协议运行,直接使用TCP服务器进行通信无需MQTT服务器。只要服务器正确回复客户端发起的请求连接报文和订阅报文,普通TCP服务器就能接收并处理客户端发布的消息,且能轻松抓取设备发送的数据包。类似抓包工具能实现此功能,但无法直观展示整个过程。
以亿佰特4G-DTU设备为例,设备配置为标准MQTT模式,配置三元组参数,并填写TCP服务器的地址和端口,订阅和发布功能开启,配置如下。通过观察TCP服务器的交互信息,可以直观了解MQTT通信过程。
以下为TCP服务器端的交互信息:
首先,设备请求与TCP服务器连接,此步骤由协议栈自动完成。接着,客户端发送请求连接MQTT服务器的报文。第一个字节为0x,这是MQTT协议的固定头部。该字节的8位分别代表不同的意义,高四位与低四位的具体含义如下:
高四位信息:
低四位信息:
常见固定头部及其意义如下:
通过此部分,可以直观理解MQTT交互过程中的几个报文头部,如0x为首请求连接报文、0x为首服务器响应连接报文、0x为首设备订阅请求报文、0x为首订阅请求回复。完成设备连接MQTT服务器并成功订阅的过程。最后,设备发布报文以0x为首。
MQTT通信报文的第二个字节指示剩余字段长度。例如,请求连接报文的第二个字节值为0x1F,表示后续的字节为剩余长度,最大占用4个字节,每个字节的低七位表示编码数据,最高位代表后续字节有无更多数据,即剩余字节数量。
以上就是MQTT报文的详细内容,了解底层报文结构有助于更好地掌握协议用法和问题排查。
Mqtt开发笔记:windows下C++ ActiveMQ客户端介绍、编译和使用
前话
项目需求驱使我们转向 MQTT 协议的python实战考题源码实现,由于 QtMqtt 库不支持队列模式(点对点),而只能使用订阅/发布者模式,我们决定采用 C++ ActiveMQ 进行开发。
MQTT 协议
MQTT,即消息队列遥测传输协议,是一种基于发布/订阅模式的轻量级通讯协议,IBM 在 年发布。其优点在于,以极低的代码量和带宽消耗提供即时可靠的消息服务,广泛应用于物联网、小型设备和移动应用。
设计原则与特点
MQTT 的核心特点是发布/订阅消息模式,实现一对多的消息发布,减少应用程序间的耦合。它对负载内容进行屏蔽的高效传输,基于 TCP/IP 提供网络连接,支持三种消息发布服务质量。它的小型传输、低开销和客户端异常中断机制,使其非常适合物联网领域,尤其适用于传感器与服务器间的通信,以及信息收集。
发布/订阅者模式
MQTT 是基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议,适用于受限环境,如机器与机器通信、物联网应用,特别适合传感器和服务器通信,以及小型设备的运算能力和带宽相对不足的情况。
MQTT 服务器
MQTT 协议中的服务器角色称为“消息代理”,可以是应用程序或设备,位于消息发布者和订阅者之间,负责数据推送。
MQTT 协议中的方法
MQTT 定义了一系列方法(动作),用于操作服务器上的资源,包括数据处理和生成。主要方法包括读取、写入、订阅和发布等。
CMS 客户端
CMS API 是一种类似 JMS 的 C++ API,用于与消息代理进行交互,如 Apache ActiveMQ,它使客户端代码更加整洁、易于维护。
下载与编译 ActiveMQ-CPP
下载 ActiveMQ-CPP 的最新 Windows 版本源码,推荐访问官网或 CSDN 下载页面。使用 VS 编译 ActiveMQ-CPP。
编译步骤
1. 解压下载的压缩文件至专用文件夹。
2. 使用 VS 打开编译工程文件。
3. 编译“avtivemq-cpp”时遇到“/ZI”和“/Gy-”命令行选项不兼容的错误。
4. 通过手动更改“/Zi”和“/Gy”命令为兼容版本来解决。鄂州副业网站源码
5. 继续编译工程生成 debug 和 release 版本。
6. 编译通过,切换到 release 版本后,需要重新配置包含头文件属性并编译。
编译 APR-1.7.0 库
ActiveMQ 依赖 APR 库,其相关信息在源码根目录的 README.txt 中提供。首先下载 APR 库,解压至专用编译文件夹,使用 CMake 配置工程,生成 VS 工程文件。然后,使用 CMake 生成 APR 库,通过 VS 打开并编译工程,最终完成头文件和库文件的归类整理。
统信UOS系统开发笔记(八):在统信UOS上编译搭建mqtt基础环境(版本使用QMQTT::Clinet)
MQTT协议介绍
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议)是基于发布/订阅模式的轻量级通讯协议,由IBM于年发布。其最大优点在于,能以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。MQTT广泛应用于物联网、小型设备、移动应用等领域。
MQTT设计原则
MQTT具有以下特点:
1. 使用发布/订阅模式,实现一对多的消息发布,解除应用程序耦合。
2. 提供对负载内容的屏蔽,进行消息传输。
3. 使用TCP/IP提供网络连接。
4. 支持三种消息发布服务质量。
5. 具有小型传输、开销小的特性,协议交换最小化。
6. 为客户端异常中断提供机制。
发布/订阅者模式
MQTT支持发布/订阅模式,使MQTT协议在物联网、机器与机器(M2M)通信、智能家居等领域得到广泛应用。
统信UOS系统MQTT编译与环境搭建
统信UOS系统版本:系统版本为统信UOS 。
Qt编译MQTT
Qt5版本开始支持MQTT,但并未集成至安装包,需自行下载编译。Qt提供的qtmqtt库不支持点对点方式,仅支持订阅/发布者模式。
编译步骤
下载并解压MQTT源码至目标系统。
使用QtQCreator打开pro工程编译,切换至release模式。
在解压的源码路径手动创建Qt5Mqtt文件,编译成功。
部署MQTT模块至qt
将MQTT源码融入qt工程中,实现模块化部署。新建mqttClientDemo工程,提取源码中的mqtt模块,将其加入新工程的modules,引入qmqtt.pri文件。
解决编译报错
编译报错时,添加缺失的网络模块(QT += network),并调整私有头文件宏至头文件宏。
源码融入编译成功
源码成功融入,后续无需重新编译即可替换系统或版本。
模块化部署优化
创建mqttClientManager管理模块,用于包含MQTT源码,实现模块化部署。
物联网loT入门-MQTT传输协议(java 最佳实践)
MQTT协议是物联网领域中的轻量级发布/订阅消息传输协议,适用于网络带宽较低的环境。通过代理服务器,客户端可以订阅或发布主题消息,订阅该主题的客户端将收到消息。学习MQTT协议,掌握使用简单的Java代码模拟发送和接收请求是入门的关键。 本篇文章将解答关于MQTT协议的几个关键问题:与HTTP协议的区别、适用场景、安装物理基础、核心概念及Java代码模拟。 与其他协议相比,MQTT遵循简单、高效的设计原则。它不适合直接连接到Web服务进行数据交换,因为Web服务的请求和响应模式存在局限性。MQTT通过发布和订阅模型实现了消息的灵活传输,将数据的发布者与使用者分离,适用于IoT场景。 MQTT的核心是发布和订阅模型。代理服务器接收并路由客户端消息,客户端可以是IoT传感器或应用。消息按主题组织,应用程序可以灵活指定客户端与特定主题的交互。MQTT轻量级,使用简单标头、文本主题和任意二进制有效负载,适用于各种数据格式。 想要入门MQTT,可以参考相关文章。对于代理服务器,可以使用免费的在线服务器,或自行安装部署如EMQ X等方案。使用Eclipse Paho Java Client组件可以模拟发送和接收消息。 Java语言的Paho Java客户端库是稳定且广泛应用的MQTT客户端库。以下示例展示了如何使用Paho Java连接EMQ X Broker进行消息收发: 消息发送与接收示例 1. **订阅主题**运行订阅方代码,订阅topic[test2],客户端将一直监听此主题,接收新消息。
2. **发布消息**启动发布方,发送一次消息,发布方将输出发送信息。
3. **接收消息**订阅方控制台将输出接收的最新消息。
以上示例展示了MQTT协议的基本使用方法,包括连接、订阅、发布和接收消息。掌握这些基础操作对于使用MQTT进行IoT开发至关重要。MQTT协议报文格式解析
MQTT协议概述:MQTT是一个客户端-服务端架构的发布/订阅模式消息传输协议。v3.1.1版本仅包含个协议帧,设计简单、规范且易于实现,特别适用于物联网场景。
MQTT协议报文格式解析:
MQTT控制报文结构由固定报头、可变报头及有效载荷组成。固定报头由两个字节构成,第一个字节包含协议类型与标志位,第二个字节表示报文剩余长度。可变报头长度不固定,根据协议需求而定。有效载荷为控制报文之外的有效信息,根据协议需求而变化。
控制报文类型:固定报头中第一个字节的7-4位表示类型,可表示个不同的控制报文,具体类型如连接、发布、订阅等。标志位(3-0位)作为保留位时,按协议规定传递固定值;作为其他用途时,根据标志位定义传递特定值。
剩余长度:固定报头的第二个字节表示剩余长度,包含可变报头和有效载荷的数据量。剩余长度使用变长编码方案,最小为一个字节,最大为四个字节。每个字节7位用于编码数据,最高位作为延续位,表示是否需要更多字节表示剩余长度。
有效载荷:根据控制报文需求,可能包含特定信息,如连接标识符、遗嘱主题、遗嘱消息、用户名、密码等。
具体协议帧解析:
1. CONNECT:客户端发起连接的第一个报文,通常携带鉴权信息。包含固定报头、可变报头及有效载荷。固定报头包含协议名、协议级别、连接标志与心跳间隔信息。可变报头用于携带协议名、连接标志与心跳间隔具体值。有效载荷可能包含客户端标识符、遗嘱主题、遗嘱消息、用户名与密码等信息。
2. CONACK:为CONNECT报文的响应报文,包含固定报头与可变报头,不包含有效载荷。固定报头包含连接确认标志与连接返回码。可变报头用于确认连接状态。
3. PUBLISH:发布消息协议报文,双向使用。包含固定报头、可变报头与有效载荷。固定报头包含重传标志、QoS标志与保留消息标志。可变报头包含主题名与报文标识符。有效载荷为实际发布的应用消息内容。
4. PUBACK/PUBREC/PUBREL/PUBCOMP:QoS等级为1或2时使用的响应报文,分别用于确认PUBLISH报文的发布、等待确认、确认等待确认与最终确认,流程依次为PUBLISH -> PUBREC -> PUBREL -> PUBCOMP。这些报文只包含固定报头与可变报头,不包含有效载荷。
5. SUBSCRIBE:客户端向服务端发送订阅请求,包含固定报头、可变报头与有效载荷。固定报头包含报文标识符。可变报头包含报文标识符。有效载荷包含主题过滤器列表与对应的QoS等级。
6. SUBACK:服务端确认SUBSCRIBE报文,包含固定报头、可变报头与有效载荷。可变报头包含报文标识符,有效载荷包含确认的QoS等级清单。
7. UNSUBSCRIBE:取消订阅请求,包含固定报头、可变报头与有效载荷。固定报头包含报文标识符,可变报头包含报文标识符,有效载荷包含取消订阅的主题列表。
8. UNSUBACK:确认UNSUBSCRIBE报文,包含固定报头、可变报头与无有效载荷。可变报头包含报文标识符。
9. PINGREQ/PINGRESP:心跳报文,分别由客户端与服务端发送,确保连接状态。这些报文只包含固定报头,无可变报头与有效载荷。
. DISCONNECT:客户端正常断开连接的报文,包含固定报头,无可变报头与有效载荷。
以上解析了MQTT协议的报文结构与常见控制报文的格式,为理解和实现MQTT协议提供了基础。
MQTT协议与TCP协议、HTTP协议的区别
MQTT协议
MQTT(消息队列遥测传输协议)是基于发布/订阅模式的通讯协议,由IBM在年发布。此协议在TCP/IP协议上运行,特点为轻量级、代码量少、带宽占用低。MQTT适合物联网、小型设备、移动应用等场景,尤其在受限环境如卫星链路通信、医疗设备、智能家居、小型化设备中广泛应用。当前版本为MQTT v3.1.1,简化版MQTT-SN主要针对嵌入式设备,如ZigBee。
TCP协议
TCP(传输控制协议)是一种面向连接、可靠的字节流传输协议,由IETF的RFC 定义。TCP实现于手机等设备底层,使设备通过无线网络建立连接,提供上层网络数据传输的接口。TCP连接建立需经过三次握手:客户端发送SYN包、服务器确认并发送SYN+ACK包、客户端确认服务器的包,连接建立完成。
HTTP协议
HTTP(超文本传输协议)是建立在TCP协议之上的应用,用于Web网络和手机网络。HTTP连接特点是每次请求后主动释放连接,称为“短连接”。在HTTP 1.0中,每次请求需单独建立连接,而在HTTP 1.1中允许在一次连接中处理多个请求。HTTP工作于客户端与服务器架构,客户端通过URL发送请求,服务器响应请求信息。
在 Pycom 使用 Python + Micropython + MQTT 进行物联网编程
使用Pycom进行Python+Micropython+MQTT物联网编程教程
在本教程中,我们将学习如何利用MicroPython通过MQTT协议进行设备间的通信,以WiPy、LoPy、SiPy等MicroPython板为例。MQTT是一种针对低带宽、高延迟环境设计的简单轻便的发布/订阅协议,特别适合物联网和M2M应用。步骤1:了解MQTT
MQTT (MQ Telemetry Transport) 是一种高效的消息传输协议,其设计目标是减少网络带宽,节约设备资源,保证可靠性。对于电池电量有限的移动设备或连接不稳定的情况,MQTT是理想选择。所需材料
要进行MQTT编程,你需要准备MicroPython设备(如WiPy 2.0)和最新固件,同时熟悉Pycom设备,如查阅docs.pycom.io。此外,还需MQTT库(如mqtt.py)和Adafruit IO服务进行数据传输和接收。步骤2:开始编程
安装好设备后,编写main.py文件,模拟灯的状态切换,每秒在"lights"主题上发布消息。在Adafruit IO上创建一个feed,并设置一个开关仪表板显示WiPy的数据变化。步骤3:配置Adafruit IO
在io.adafruit.com上创建帐户,创建一个名为"lights"的feed,并配置一个开关仪表板与之相连,显示发送的消息。步骤4:完成并扩展
通过正确配置,你应该能看到开关在"ON"和"OFF"间切换。这个基础框架可以扩展,监测温度或跟踪门开闭等其他数据。 总的来说,MQTT是物联网编程中节省资源、高效传输数据的强大工具,Facebook Messenger等大型平台也采用此协议。现在,你已经掌握了基本的MQTT编程方法,可以开始你的物联网项目了。2024-11-30 14:34
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