1.解MQTT协议01 —— 概览
2.基于C#实现物联网MQTT通信
3.MQTT报文详解
4.Mqtt开发笔记:windows下C++ ActiveMQ客户端介绍、协议编译和使用
5.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)
6.物联网loT入门-MQTT传输协议(java 最佳实践)
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networksocket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免费直销系统源码下载数据传输以及发布/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、低带宽占用的国外黑客公布源码网站即时通讯协议,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 协议的什么源码指标最好用实现,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。信源码元传输速率
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。