26、MQTT与MQTT-SN协议详解

MQTT与MQTT-SN协议详解

1. MQTT协议概述

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，常用于物联网（IoT）设备与云平台之间的通信。云管理的MQTT代理通常每小时可以处理数百万条消息，并支持数万个发布者。

1.1 数据格式与有效负载

MQTT对数据格式没有严格要求，有效负载可以包含任何类型的数据，如文本消息、图像数据、音频数据、加密数据、二进制数据、JSON对象等。不过，JSON文本和二进制数据是最常见的有效负载类型。MQTT允许的最大数据包大小为256 MB，但实际的最大数据有效负载大小取决于云服务提供商和代理。例如，IBM Watson允许的有效负载大小最大为128 KB，而Google支持256 KB。此外，发布的消息可以包含零长度的有效负载，因为有效负载字段是可选的。在使用时，建议与云服务提供商确认有效负载大小，以避免出现错误和断开连接的情况。

1.2 架构特点

虽然MQTT的名称中包含“消息队列”，但该协议本身并没有内置消息队列。消息可以进行排队，但这不是必需的，而且通常也不会这样做。MQTT基于TCP协议，因此能够保证数据包的可靠传输。

MQTT是一种非对称协议，与HTTP的非对称协议有所不同。在非对称协议中，节点A与节点B通信时，只需要一方（如A）使用该协议，且所有用于数据包重组的信息必须包含在A发送的分段头中。非对称系统通常有一个主节点和一个从节点，如FTP就是一个典型的例子。而在对称协议中，A和B都需要安装该协议，A或B可以担任主节点或从节点的角色，如telnet就是一个主要的例子。MQTT的角色明确，这在传感器/