MQTT协议详解：物联网中的轻量级消息传输与发布订阅模式

MQTT（Message Queue Telemetry Transport），遥测传输协议，提供订阅/发布模式，更加简单、轻量级、易于使用。对于受限环境（低带宽、高网络延迟、网络通信不稳定），可以简单概括为“为物联网而构建”。

MQTT 是一种基于“轻量级”发布-订阅的消息传递协议，在 TCP/IP 协议之上使用。它适用于连接到需要“小代码占用空间”或网络带宽有限的远程位置。一种支持一对多通信（称为发布或订阅）的协议。它由三个功能组成，即经纪人、发布者和订阅者。

中介充当转发 MQTT 通信的服务器。相反，发布者和订阅者充当客户端。发布者是负责发送消息的客户端，而订阅者是负责接收消息的客户端。 MQTT 交换的消息都附有一个“主题”地址。每个客户端都将这个“主题”视为接收地址，并对其进行发送消息的操作。用一个形象的比喻来说，中介就是接收电子邮件的邮箱。

MQTT通信机制

中介等待各个客户端连接到它。订阅者连接到中介并告诉中介他们想要订阅的主题的名称。这称为订阅。然后，发布者连接到中介并发送以主题作为收件人地址的消息。这就是出版。一旦发布者发布主题，中介就会将消息传递给订阅该主题的订阅者。

如上图所示，如果订阅者订阅了主题A，那么只有发布者发布了主题A，中介才会将消息传递给订阅者。订阅者和中介一直保持连接，而发布者只需要在发布时建立连接，但是当短时间内多次发布时，需要保持连接。由于中介者起到转发消息的作用，因此每个客户端不需要知道彼此的IP地址和网络上的其他接收地址。并且由于多个客户端可以订阅同一个主题，因此发布者和订阅者具有一对多的关系。在设备与服务器的通信中，设备相当于发布者，服务器相当于订阅者。

目前互联网上有很多MQTT物联网平台。这次我们将学习如何在Easy IoT中使用mqtt订阅主题和发布消息。

DFRobot Easy IoT平台链接：

学习目标

1.学习使用MQTT（EasyIot）与控制板交互

程序功能介绍

通过Easy IoT平台发送消息并在控制板上显示效果

配置步骤

1.通过以上链接进入Easy IoT平台，进入工作坊

2.选择自己的登录方式，按要求登录

3. 平台介绍

区域1：用户密码区域，用户和密码自动生成，不可修改。控制板的用户和密码必须与平台的用户和密码一致。

区域4：重新生成用户名和密码，点击右眼显示用户名和密码

2 区域：主题区域。每个主题代表不同类型的命令。当平台发出该主题的命令时，接收端将执行该主题对应的程序。

主题名称是自动生成的，无法修改。点击发送消息，输入主题，发送命令。

区域 3：添加新主题

点击发送消息后，出现如下界面，通过该界面我可以将字符串发送到控制板。

程序流程

1.连接wifi

2.MQTT模块介绍及程序搭建

配置MQTT信息，其中lot id（用户名）和lot pwd（密码）必须与平台一致

连接到 MQTT

初始化主题显示的文本

当主体收到命令时，就会执行相应的程序。在此程序中，一名受试者接收“on”以打开灯并打开显示器，并接收“off”以关闭灯并关闭显示器。另一个受试者在控件中画了一个圆圈。形状的半径为输入值的大小，主题名称必须与平台主题名称一致。流程如下（如果对程序部分有疑问，可以回到基础章节进行巩固复习）

控制板等待主题消息，收到命令后执行相应的程序。

示例程序

示范效果