开源 Linux 服务器与中间件（十）Mqtt协议和Emqx服务器安装测试

文章的目的记录所使用的的Linux服务器和中间件的配置和使用，防止时间太长忘记，进行重复工作。

📋 MQTT核心功能特性

1. 发布/订阅模式

解耦通信：消息发布者和订阅者不需要知道彼此的存在
一对多通信：单个发布者可以向多个订阅者广播消息
主题过滤：通过主题层级结构实现灵活的消息路由

2. 三种服务质量等级

# MQTT QoS级别
QoS_0 = 0  # 最多交付一次（可能丢失）
QoS_1 = 1  # 至少交付一次（可能重复）
QoS_2 = 2  # 恰好交付一次（最可靠）

3. 持久会话与离线消息

Clean Session：清除之前的订阅状态
持久化会话：服务器保存客户端的订阅信息和离线消息
遗嘱消息：客户端异常断开时自动发送预设消息

4. 轻量级设计

最小化协议头：仅2字节固定头部
减少网络开销：适合带宽受限环境
低功耗：适合电池供电设备

🎯 MQTT主要应用场景

1. 🌍 物联网应用

智能家居

应用示例：
  - 智能灯光控制：topic: "home/living-room/light/switch"
  - 温度监控：topic: "home/bedroom/temperature"
  - 安防报警：topic: "home/security/door-sensor"
  - 家电控制：topic: "home/kitchen/appliance/status"

优势：

设备资源消耗低
支持大量并发连接
网络波动适应性强

工业物联网

典型应用：
  - 设备遥测：topic: "factory/line1/machineA/telemetry"
  - 预测性维护：topic: "plant/sensor/vibration/alert"
  - 远程控制：topic: "remote/valve/control"
  - 数据采集：topic: "sensor/temperature/#"

2. 🚗 车联网与智能交通

实时车辆监控

据发布示例 topics = { "gps": "fleet/vehicle001/gps", "speed": "fleet/vehicle001/speed", "fuel": "fleet/vehicle001/fuel", "diagnostic": "fleet/vehicle001/diagnostic" }

应用场景：

车队管理系统
实时位置跟踪
车辆状态监控
远程诊断和维护

3. 💻 移动应用与即时通讯

聊天应用

// 聊天室主题设计
const chatTopics = {
    userStatus: 'chat/room1/user/status',
    messages: 'chat/room1/messages',
    typing: 'chat/room1/typing'
};

推送通知

新闻推送
社交网络更新
实时游戏状态同步

4. 🏥 医疗健康领域

远程患者监护

医疗设备主题：
  - 生命体征： "patient/room101/vitals/heart_rate"
  - 设备状态： "medical/device/infusion-pump/status"
  - 紧急警报： "hospital/emergency/cardiac-alert"
  - 位置跟踪： "staff/doctor001/location"

优势：

实时数据传输
低延迟告警
可靠的连接保证

5. 🌱 农业与环境监测

智慧农业

# 农业传感器主题
agriculture_topics = [
    "farm/section1/soil/moisture",
    "greenhouse/temperature", 
    "weather/wind-speed",
    "irrigation/valve/control"
]

6. 🔋 能源管理

智能电网

能源管理应用：
  - 智能电表： "smartgrid/meter/consumption"
  - 太阳能监控： "solar/panel/output"
  - 负载平衡： "grid/load/balancing"
  - 电价信息： "energy/pricing/real-time"

⚡ MQTT与其他协议的对比

特性	MQTT	HTTP	CoAP
协议模式	发布/订阅	请求/响应	请求/响应
头部大小	2字节	100+字节	4字节
功耗	极低	高	极低
可靠性	高	中等	高
实时性	优秀	一般	优秀

🔧 MQTT服务器选择

主流MQTT Broker

EMQX - 高并发，企业级功能丰富
Mosquitto - 轻量级，适合资源受限环境
HiveMQ - 商业版，企业级特性
AWS IoT Core - 云服务，免运维

💡 选择MQTT的考量因素

适合使用MQTT的场景：

✅ 设备到云端的通信
✅ 网络条件不稳定的环境
✅ 大量设备需要同时连接
✅ 实时性要求高的应用
✅ 设备资源受限（功耗、计算、存储）

不适合使用MQTT的场景：

❌ 点对点请求/响应模式
❌ 需要复杂查询的场景
❌ 大数据批量传输
❌ 已有成熟HTTP/REST架构的系统

📊 成功案例参考

实际应用

Facebook Messenger - 早期版本使用MQTT进行消息传递
AWS IoT - 基于MQTT协议的物联网平台
宝马ConnectedDrive - 车辆远程信息服务
阿里巴巴IoT平台 - 大规模设备连接管理

二、Emqx服务器的功能和应用

EMQX 是一款高性能的分布式物联网 MQTT 消息服务器，致力于为物联网设备提供可靠的实时消息传输和设备连接解决方案-1。它凭借其强大的功能，在全球拥有众多企业用户，并连接了超过1亿台物联网设备-1。

下面这个表格汇总了EMQX的核心功能及其典型应用场景，帮助你快速了解：

核心功能 💡	应用场景 🎯
海量设备连接与多协议接入-1	智能家居-2
高可靠消息路由与低延迟传输-1	车联网-2
强大的规则引擎与数据集成-1	工业物联网-5
安全保障与访问控制-1	实时网页应用-6
管理与监控运维-1	AI大模型数据流-6

🔧 EMQX核心功能详解

海量连接与多协议支持：EMQX 单节点支持500万 MQTT 设备连接，集群可扩展至1亿并发连接-1。除了完整支持 MQTT 3.x/5.0 协议，它还通过多协议网关支持 WebSocket-1、QUIC-1、CoAP-1、LwM2M-7 等多种物联网协议，并能将非MQTT协议转换到MQTT消息模型-7，方便连接各类异构设备。
可靠消息路由与低延迟传输：EMQX 支持完整的 MQTT 发布/订阅模式和多级 QoS（服务质量） 机制-1，确保消息可靠传递-1，并能实现毫秒级的低延迟消息交付-1。
规则引擎与数据集成：EMQX 内置了强大的基于SQL的规则引擎-1，可以实时地提取、过滤、转换和处理物联网数据-1。同时，它提供了开箱即用的数据集成能力，能够将设备数据无缝对接至 40多种后端系统，包括 Kafka、MySQL、InfluxDB 等数据库和云服务-1，实现数据的持久化和进一步分析。
全面的安全保障：EMQX 提供TLS/SSL加密传输-1，并内置了多重客户端认证机制（如用户名密码、JWT、X.509证书等）和灵活的基于主题的访问控制（ACL）-1，保障设备连接与数据交互的安全。
便捷的运维监控：通过直观的 Web Dashboard，你可以轻松地监控集群状态、管理客户端连接与订阅、配置规则-1，并进行问题诊断-1。此外，它还支持将监控指标集成到 Prometheus 等外部系统中-1。

🚀 EMQX的部署模式

EMQX 提供了灵活的部署选项以适应不同需求：

自托管模式（EMQX 企业版）：适合需要在自有基础设施上部署的场景，提供最完整的功能和高度的控制权-1。
云服务模式（EMQX Platform）：提供全托管的 MQTT 云服务，包括 Serverless 和专有版两种形态-2，可以帮助你快速开始使用而无需管理底层设施-2，并能够按需伸缩-2。

三、Emqx服务器的安装，测试。

1.下载 emqx-enterprise-6.0.0-ubuntu24.04-amd64.deb

wget https://www.emqx.com/zh/downloads/enterprise/6.0.0/emqx-enterprise-6.0.0-ubuntu24.04-amd64.deb

2.安装

sudo apt install ./emqx-enterprise-6.0.0-ubuntu24.04-amd64.deb

3.启动

sudo systemctl start emqx
sudo systemctl status emqx

1. 检查端口监听

EMQX启动后会监听多个端口，使用以下命令检查-9：

netstat -tunlp | grep emqx

你应该能看到类似以下的输出，表明EMQX正在监听关键端口：

1883：MQTT TCP协议端口-6
8083：MQTT over WebSocket端口-6
8084：MQTT over WebSocket with SSL端口-6
18083：EMQX Dashboard管理控制台端口-3

由于我用的是云主机

打开端口

# 开放 MQTT 默认端口
sudo ufw allow 1883/tcp

# 开放 Dashboard 管理界面端口
sudo ufw allow 18083/tcp

# 如果你需要使用加密连接，可以同时开放以下端口
sudo ufw allow 8883/tcp
sudo ufw allow 8083/tcp
sudo ufw allow 8084/tcp