MQTT協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)

　　物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和擴(kuò)展。用戶終端從傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到任何設(shè)備，其中該設(shè)備先通過(guò)各種傳感器收集信息，然后再通過(guò)計(jì)算設(shè)備收集信息、交換和交流網(wǎng)絡(luò)信息。之所以出現(xiàn)MQTT協(xié)議，是因?yàn)橐苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)目前尚處于起步階段，無(wú)法提供可靠的網(wǎng)絡(luò)保證。

　　MQTT是基于TCP/IP協(xié)議棧構(gòu)建的異步通信消息協(xié)議，是一種輕量級(jí)的發(fā)布/訂閱信息傳輸協(xié)議。MQTT在時(shí)間和空間上，將消息發(fā)送者與接受者分離，可以在不可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行擴(kuò)展。

　　適用于設(shè)備硬件存儲(chǔ)空間有限或網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)支持設(shè)備使用MQTT協(xié)議接入MQTT的特點(diǎn)是可以保持長(zhǎng)連接，具有一定的實(shí)時(shí)性，云端向設(shè)備端發(fā)送消息，設(shè)備端可以在最短的時(shí)間內(nèi)接收到并作出響應(yīng)，所以MQTT更適合需要實(shí)時(shí)控制的場(chǎng)合，更適合執(zhí)行器。要保持長(zhǎng)連接，那么就要時(shí)不時(shí)地發(fā)送心跳包，這就不會(huì)省電了。所以低功耗的場(chǎng)合并不適合MQTT。MQTT的長(zhǎng)連接需要建立在TCP的基礎(chǔ)上，TCP協(xié)議的復(fù)雜性決定了對(duì)設(shè)備的要求是比較高一些的，相比UDP。

　　特點(diǎn)

　　MQTT協(xié)議是為大量計(jì)算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠的網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳感器和控制設(shè)備通訊而設(shè)計(jì)的協(xié)議，它具有以下主要的幾項(xiàng)特性：

　　使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對(duì)多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合;

　　對(duì)負(fù)載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸;

　　使用 TCP/IP 提供網(wǎng)絡(luò)連接;

　　有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量：QoS(定閱等級(jí))，分0、1、2三個(gè)等級(jí)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是等級(jí)越高越可靠。

　　“至多一次”(QoS0)：消息發(fā)布完全依賴底層 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)。這一級(jí)別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無(wú)所謂，因?yàn)椴痪煤筮€會(huì)有第二次發(fā)送。即是推送之后就完事了，至于對(duì)方有沒(méi)有收到，收到是什么，數(shù)據(jù)有沒(méi)有丟失，都不管。

　　“至少一次”(QoS1)：確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。即使你收到推送后，你還得返回一個(gè)puback給對(duì)方，告訴對(duì)方收到了，不然對(duì)方會(huì)以為你沒(méi)收到，隔一段時(shí)間后重新給你推送，直到你給對(duì)方返回一個(gè)Puback為止。

　　“只有一次”(QoS2)：確保消息到達(dá)一次。這一級(jí)別可用于如下情況，在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，消息重復(fù)或丟失會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果?！　?/p>

　　小型傳輸，開(kāi)銷很小(固定長(zhǎng)度的頭部是2字節(jié))，協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量;

　　使用 Last Will 和 Testament 特性通知有關(guān)各方客戶端異常中斷的機(jī)制。

　　Last Will：即遺言機(jī)制，用于通知同一主題下的其他設(shè)備發(fā)送遺言的設(shè)備已經(jīng)斷開(kāi)了連接。

　　Testament:遺言機(jī)制，功能類似于Last Will。

　　MQTT客戶端可以注冊(cè)一個(gè)典型的遺愿遺囑消息，如果它們斷開(kāi)連接，由代理發(fā)送。這些消息可以用于向訂閱者發(fā)出信號(hào)，當(dāng)設(shè)備斷開(kāi)連接時(shí)。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　1.MQTT的獨(dú)特功能是每個(gè)消息頭都可以縮短為2個(gè)字節(jié)。對(duì)于HTTP，為每個(gè)新請(qǐng)求消息重新建立HTTP連接會(huì)產(chǎn)生可觀的開(kāi)銷。 MQ和MQTT使用的持久連接可以大大減少這種開(kāi)銷。

　　2.包容不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，MQTT和MQ可以從諸如斷開(kāi)連接之類的故障中恢復(fù)，無(wú)需進(jìn)一步的代碼要求。但是，HTTP本身無(wú)法實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，并且客戶端必須重試編碼，這會(huì)增加身份問(wèn)題。

　　3.低功耗MQTT專為低功耗目標(biāo)而設(shè)計(jì)。 HTTP設(shè)計(jì)未考慮此因素，這會(huì)增加功耗。

　　4.在連接數(shù)百萬(wàn)個(gè)客戶端的情況下，在HTTP堆棧中維護(hù)數(shù)百萬(wàn)個(gè)并發(fā)連接需要大量工作才能提供支持。盡管這種支持是可行的，但大多數(shù)商業(yè)產(chǎn)品都經(jīng)過(guò)優(yōu)化以處理此訂單上的持久連接。 IBM提供了IBM MessageSight，這是一種單機(jī)架安裝服務(wù)器，已經(jīng)過(guò)測(cè)試，可以通過(guò)MQTT處理多達(dá)一百萬(wàn)個(gè)并發(fā)設(shè)備。相反，MQ不是為許多同時(shí)進(jìn)行的客戶設(shè)計(jì)的。

　　5.推送通知。您需要能夠及時(shí)向客戶發(fā)送通知。為此，您應(yīng)該使用常規(guī)的輪詢或推送方法。就電池，系統(tǒng)負(fù)載和帶寬而言，推送是最佳解決方案。

　　6.客戶端平臺(tái)的差異。 HTTP和MQTT客戶端都在許多平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。 MQTT的簡(jiǎn)單性可幫助您以最少的努力在其他客戶端上實(shí)施MQTT。

　　7.防火墻容錯(cuò)能力。某些公司防火墻將出站連接限制到某些預(yù)定義的端口，這些端口通常僅限于HTTP(端口80)，HTTPS(端口443)等，HTTP在這種情況下顯然可以工作。 MQTT封裝在WebSockets連接中，并顯示為HTTP升級(jí)請(qǐng)求，因此可以在這種情況下運(yùn)行。

　　缺點(diǎn)

　　實(shí)際上，MQTT被廣泛使用，可以在幾乎任何大型硬件和互聯(lián)網(wǎng)公司中找到，例如Facebook，BP，阿里巴巴，百度。

　　由于MQTT本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的公司選擇MQTT作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。結(jié)果，工程師逐漸意識(shí)到MQTT協(xié)議的功能需要大規(guī)模商業(yè)化進(jìn)行改進(jìn)。例如：

　　1.如果沒(méi)有完整的SDK，則需要用于不同異構(gòu)設(shè)備的軟件SDK軟件包才能與MQTT服務(wù)器(例如MCU，Linux，Android，IOS，WEB)進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)互連和互操作性。

　　2.不支持文件和AV。在某些應(yīng)用場(chǎng)景中，需要傳輸?shù)男畔⒖赡懿幌抻谛枰ㄟ^(guò)AV與文件通信的指令，例如語(yǔ)音和視頻信號(hào)。

　　3.不支持與第三方HTTP集成。 MQTT協(xié)議優(yōu)于常規(guī)HTTP協(xié)議，但是基于傳統(tǒng)HTTP協(xié)議的WEB服務(wù)器仍在主流市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位。這些服務(wù)器應(yīng)與MQTT協(xié)議互連，以降低升級(jí)成本。

　　4.不支持負(fù)載分配。負(fù)載分配服務(wù)器對(duì)于高并發(fā)性和防止惡意攻擊也是必不可少的。

　　5.不支持用戶管理界面。當(dāng)用戶分析設(shè)備行為數(shù)據(jù)時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。在工業(yè)4.0和大數(shù)據(jù)時(shí)代，這是不可避免的需求。

　　6.設(shè)備脫機(jī)后，不支持脫機(jī)消息來(lái)補(bǔ)償從MQTT服務(wù)器到設(shè)備的控制信息丟失。

　　7.不支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，并且使用標(biāo)準(zhǔn)的MQTT協(xié)議。從理論上講，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信可以通過(guò)相互訂閱來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是邏輯相對(duì)復(fù)雜并且涉及設(shè)備安全性。當(dāng)設(shè)備B和設(shè)備C相同時(shí)-在主體的情況下，設(shè)備A無(wú)法知道消息是來(lái)自設(shè)備B還是來(lái)自設(shè)備C，并且消息很可能是被設(shè)備D竊聽(tīng)的。

　　8.不支持群組通信或群組管理，而是實(shí)現(xiàn)群組成員的管理。小組成員可以交換消息，如果一個(gè)設(shè)備由多個(gè)人控制或多個(gè)設(shè)備由一個(gè)人控制，則此功能特別有用。