MQTT_介绍_1.1-编程知识

历史

1999年：MQTT最初由IBM的Andy Stanford-Clark和Cirrus Link的Arlen Nipper开发，用于满足石油和天然气公司在远程地区监控设备的需求。
2006年：IBM发布了MQTT的最初开源实现，但此时MQTT并未获得广泛的关注。
2010年：随着物联网（IoT）的兴起，MQTT开始被更广泛地采用，并逐渐有了更多的开源实现。
2011年：Eclipse基金会启动了Eclipse Paho项目，提供了一系列开源的MQTT客户端库，支持多种编程语言。
2012年：Eclipse基金会启动了Eclipse Mosquitto项目，提供了一个开源的MQTT代理（broker）实现。
2014年：MQTT成为OASIS标准，这标志着它的发展进入了一个新的阶段，并进一步推动了开源社区对MQTT协议的兴趣和参与。
2016年：MQTT 3.1.1版本被正式批准为OASIS标准，这是MQTT的第一个正式标准版本。
2019年：MQTT 5.0版本发布，提供了许多新特性，包括更好的错误处理、共享订阅、消息属性和增强的安全性。开源社区迅速跟进，更新了各种开源实现以支持新版本。
至今：MQTT的开源实现继续发展，如Eclipse Paho和Mosquitto等项目，这些项目的成功和普及直接促进了MQTT协议的广泛应用和发展。同时，其他开源项目如HiveMQ、VerneMQ等也提供了不同的功能和服务，丰富了MQTT的开源生态系统。

特点

轻量级：MQTT设计简洁，消息头很小，可以最小化网络带宽的使用，适合在资源受限的环境中运行，如物联网设备。
发布/订阅模式：MQTT使用发布/订阅消息模式，允许一个消息被发送到一个主题（topic），并且所有订阅了该主题的客户端都会收到这个消息。这种模式解耦了发布者和订阅者，提高了系统的可扩展性和灵活性。
服务质量（QoS）级别：MQTT支持三种不同的服务质量级别，以适应不同的网络环境和应用需求：
- QoS 0：最多一次交付。消息可能会丢失，但不会重复。
- QoS 1：至少一次交付。消息不会丢失，但可能会重复。
- QoS 2：确保一次交付。消息不会丢失也不会重复。
持久会话：MQTT支持持久会话，客户端可以指示代理（broker）存储其订阅信息和未确认的消息，即使客户端断开连接后重新连接，也能恢复会话状态。
遗嘱消息（Last Will and Testament）：客户端在连接到代理时可以指定一个遗嘱消息，如果客户端非正常断开连接，代理会将这个遗嘱消息发布到指定的主题。
小型传输优化：MQTT协议优化了小型传输，适合在带宽有限和不稳定的网络环境中使用，如移动通信网络或卫星链路。
安全性：MQTT支持多种安全性选项，包括使用TLS（Transport Layer Security）加密传输，以确保数据的安全和隐私。
跨平台兼容性：MQTT可以在多种平台上运行，包括嵌入式系统、服务器、移动设备等，支持多种编程语言。
易于使用和集成：MQTT的简单性和灵活性使其易于集成到现有的系统和应用程序中，同时也便于开发者快速上手和使用。
社区支持和开源实现：MQTT有广泛的社区支持，并且有多种开源实现，如Eclipse Paho和Mosquitto，这些实现提供了客户端和代理的代码，可以自由使用和修改。
适应性强：MQTT协议可以适应各种网络环境和应用场景，包括物联网、移动应用、智能家居、工业自动化等。
可扩展性：MQTT协议设计允许通过添加新的功能和服务来扩展协议，以适应未来的需求和发展

MQTT 5.0 与 3.1.1的区别

MQTT 5.0是MQTT协议的第四个正式版本，它在2019年发布，提供了许多新特性和改进，与之前的3.1.1版本相比，MQTT 5.0在性能、功能和安全方面都有显著的提升。以下是MQTT 5.0与3.1.1版本之间的一些主要区别：

增强的认证和授权：MQTT 5.0提供了更灵活的认证和授权机制，支持多种认证方法。
消息和主题属性：MQTT 5.0增加了对消息和主题属性的支持，允许在发布消息时附加额外的元数据。
共享订阅：MQTT 5.0允许客户端通过共享订阅的方式来订阅主题，以提高系统的可扩展性和性能。
响应信息：MQTT 5.0支持响应信息，允许客户端在发布消息时请求一个响应。
改进的会话管理：MQTT 5.0提供了更精细的会话管理控制，包括会话过期的设置和会话终结的原因。
增强的错误报告：MQTT 5.0增加了更多的错误代码和原因字符串，使得错误报告更加详细和有用。
消息重传：MQTT 5.0在QoS 1和QoS 2中引入了消息重传机制，以提高消息的可靠传输。
流量控制：MQTT 5.0提供了流量控制功能，以避免过载。
用户属性：MQTT 5.0允许在连接、发布、订阅等操作中添加用户属性，以提供额外的上下文信息。
更好的性能和可扩展性：MQTT 5.0在设计上考虑了更好的性能和可扩展性，以适应未来的需求和发展。
兼容性：虽然MQTT 5.0引入了许多新特性，但它仍然保持了与3.1.1版本的兼容性。

MQTT 常用的服务器

MQTT服务器（也称为MQTT代理或MQTT broker）是MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）协议中的核心组件，负责接收客户端的连接请求、处理客户端的订阅和发布消息请求，并将消息路由到相应的订阅者。以下是几种常用的MQTT服务器：

Eclipse Mosquitto：这是一个开源的MQTT服务器，由Eclipse基金会维护。它支持MQTT 3.1、3.1.1和5.0版本，具有高度的可扩展性和可靠性，适用于各种规模的部署。
HiveMQ：这是一个商业化的MQTT服务器，提供企业级的功能和性能。HiveMQ支持MQTT 3.1、3.1.1和5.0版本，并且提供了丰富的插件和扩展功能。
IBM MQTT Server：这是IBM提供的一个MQTT服务器，支持MQTT 3.1和3.1.1版本。它提供了高可用性和安全性，并且可以与其他IBM产品集成。
VerneMQ：这是一个由Erlang社区开发的MQTT服务器，支持MQTT 3.1、3.1.1和5.0版本。它具有高可用性和可扩展性，并且支持多种认证和授权机制。
EMQX：这是一个由EMQ公司开发的MQTT服务器，支持MQTT 3.1、3.1.1和5.0版本。它提供了丰富的插件和扩展功能，以及高可用性和安全性。//有大量的中文资料并且开源

官网

Eclipse Mosquitto™ 开源 MQTT 代理

EMQX官网

MQTT 发布/订阅模式介绍

发布者（Publisher）//发信息

发布消息：发布者是发送消息的客户端，它将消息发布到一个特定的主题（Topic）。
QoS级别：发布者可以选择不同的服务质量级别（QoS Levels），以控制消息的可靠传输：
- QoS 0：最多一次（At Most Once） - 消息可能会丢失，但不会重复发送。
- QoS 1：至少一次（At Least Once） - 消息不会丢失，但可能会重复发送。
- QoS 2：精确一次（Exactly Once） - 消息不会丢失也不会重复发送。