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MQTT 万物互联第一步,物联网圈的 HTTP

2019-03-12 08:40 付强

物联网曾被认为是继计算机、互联网之后,信息技术行业的第三次浪潮。随着基础通讯设施的不断完善,尤其是 5G 的出现,进一步降低了万物互联的门槛和成本。

物联网本身也是 AI 和区块链应用很好的落地场景之一,各大云服务商也在纷纷上架物联网平台和服务。

在 AI 和区块链的热潮过去之后,物联网很有可能成为下一个风口,在风口到来之前,提前进行一些知识储备,是很有必要的。

纵观人工智能的发展路线我们可以看到,人工智能近年来之所以能够突飞猛进。

第一个原因是硬件的发展,使得深度学习神经网络的学习时间迅速缩短;

第二就是数据,在我们这个大数据的时代,获取大量数据的成本已经很低了。

再来说物联网,像传感器、智能家电、可穿戴设备等,每天也都在产生着巨量的数据,这也是反馈给深度学习良好的训练数据。

同时,学习的结果又可以再应用到物联网的终端,形成一个良性的循环。举个例子:

从交通探头我们可以采集到大量的交通实时图片,经过处理之后,喂给神经网络,比如 SSD。

SSD 学会在图片中标注出人和汽车的位置,然后再把模型部署到探头端,探头就可以利用深度学习的接口,来实时地分析人流和车流情况了。

所以我认为物联网是 AI 落地的一个非常好的应用场景,随着 AI 的迅速发展,物联网这个同样在很多年前就提出的理论和技术,也会迎来新的春天。

如果想入门物联网,学习和了解 MQTT 协议是非常必要的,它解决了物联网中的一个最基础的问题,设备和设备之间,设备和云端服务之间,是怎么通讯的。

MQTT 之于物联网,就好像 HTTP 之于 Web 那么重要。目前基本所有开放云平台比如阿里云、腾讯云、青云等都支持 MQTT 的接入。


01

MQTT 是什么?

MQTT,全称为 Message Queue Telemetry Transport。在 1999 年,由 IBM 的 Andy Stanford-Clark 和 Arcom 的 Arlen Nipper 为了一个通过卫星网络连接输油管道的项目开发的。

之后 IBM 一直将 MQTT 作为一个内部协议在其产品中使用,直到 2010 年,IBM 公开发布了 MQTT 3.1 版本。在 2014 年,MQTT 协议正式成为了 OASIS(结构化信息标准促进组织)的标准协议。

随着多年的发展,MQTT 协议的重点也不再只是嵌入式系统,而是更广泛的物联网(Internet of Things)世界了。


02

MQTT 的优点

为了满足低电量消耗和低网络带宽的需求,MQTT 协议在设计之初就包含了以下一些特点:

1. 实现简单

2. 提供数据传输的 QoS

3. 轻量、占用带宽低

4. 可传输任意类型的数据

5. 可保持的会话(session)

MQTT 协议可以为大量的低功率、工作网络环境不可靠的物联网设备提供通讯保障。

而它的应用范围也不仅如此,在移动互联网领域也大有作为:很多 Android App 的推送功能,都是基于 MQTT 实现的,也有一些 IM 的实现,是基于 MQTT 的。


03

MQTT 为什么如此轻量且灵活?       

    MQTT 发布和订阅模型

简单来说是因为 MQTT 协议有以下特性:

  • 基于 TCP 协议的应用层协议;

  • 采用 C/S 架构;

  • 使用订阅/发布模式,将消息的发送方和接受方解耦;

  • 提供 3 种消息的 QoS(Quality of Service): 至多一次,最少一次,只有一次;

  • 收发消息都是异步的,发送方不需要等待接收方应答。

虽然 MQTT 协议名称有 Message Queue 两个词,但是它并不是一个像 RabbitMQ 那样的一个消息队列,这是初学者最容易搞混的一个问题。MQTT 跟传统的消息队列相比,有以下一些区别:

1. 在传统消息队列中,在发送消息之前,必须先创建相应的队列;在 MQTT 中,不需要预先创建要发布的主题(可订阅的 Topic);

2. 在传统消息队列中,未被消费的消息总是会被保存在某个队列中,直到有一个消费者将其消费;在 MQTT 中,如果发布一个没有被任何客户端订阅的消息,这个消息将被直接扔掉;

3. 在传统消息队列中,一个消息只能被一个客户端获取,在 MQTT 中,一个消息可以被多个订阅者获取,MQTT 协议也不支持指定消息被单一的客户端获取。


04

一个物联网老兵的经验之谈

我从 2015 年开始带领团队在物联网领域创业,从物联网软硬件平台的架构到实现,从上线运营到盈利,中间走过一些弯路,也踩过一些坑。

同时,我在社区、论坛、QQ 群里面也经常看见一些刚刚接触 MQTT 的同学在问各种问题。

我曾经在网络上面也搜索过 MQTT 相关的内容,发现系统介绍 MQTT 协议的内容很少,要么是翻译协议的 Specification,要么是单独实现某一个功能的教程。只教其然,未教其所以然。

所以我总结了自己的实践经验,以及我看到的大家常遇到的问题,写了这一门课程,系统地介绍 MQTT 协议,希望对学习 MQTT 的同学有所帮助。

扫码免费试读

《MQTT协议快速入门》


本课程共有三部分内容,总计 14 课:

本课程深入浅出地介绍了 MQTT 协议的各种特性,对每个协议特性都辅以具体代码进行讲解,并通过一个 IoT+AI 项目实战来具体展现 MQTT 在移动端、Web 端的使用,MQTT Broker 的架设等场景。点击阅读原文,免费试读了解!!

 
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