物联网、工业互联网之常用利器 —＞ MQTT

supingemail

已于 2025-06-12 23:18:11 修改

阅读量1k

点赞数 18

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： Java 文章标签： php 开发语言

于 2025-06-06 11:45:00 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/supingemail/article/details/148435504

Java 专栏收录该内容

263 篇文章

订阅专栏

好记忆不如烂笔头，能记下点东西，就记下点，有时间拿出来看看，也会发觉不一样的感受.

来聊聊MQTT ,主要从定义、优势，应用方向，使用场景、用例等几个方面，来聊一聊MQTT

一、定义

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议）是一种基于发布 / 订阅模式的轻量级消息传输协议。它主要用于在设备与服务器或其他设备之间建立通信，使数据能够在物联网（IoT）环境中高效、可靠地传输。

二、核心优势

轻量级 ：MQTT 协议的开销非常小，适合在低带宽、高延迟或不可靠的网络环境中使用，例如在一些偏远地区的物联网设备通信中，能够有效减少网络资源的占用。
简单易用 ：协议的架构相对简单，易于实现和集成到各种设备和应用程序中，无论是小型的传感器设备还是大型的工业控制系统，都可以方便地使用 MQTT 协议进行通信。
可扩展性强 ：能够支持大量设备连接，随着物联网设备的增加，系统可以方便地进行扩展，满足不断增长的通信需求。
可靠传输 ：提供了多种服务质量（QoS）级别，确保消息能够按照要求可靠地传输到目标设备或服务器，即使在网络不稳定的情况下，也可以通过相应的机制保证数据的完整性。
实时性好 ：基于发布 / 订阅模式，可以实现数据的实时传输和更新，使设备能够及时获取最新的信息，从而快速做出响应。

三、应用方向

物联网（IoT） ：是 MQTT 最主要的应用领域，广泛应用于智能家居、智能城市、工业物联网等领域，实现设备之间的数据交互和协同工作。
移动应用 ：在一些需要实时数据更新的移动应用中，如即时通讯、社交网络、移动支付等，MQTT 可以提供高效的消息推送服务。
工业自动化 ：用于工业生产过程中的设备监控和数据采集，实现对生产过程的实时监控和优化。

四、使用场景

智能家居和家庭自动化 ：许多消费级物联网设备，如恒温器、家电、安全系统、智能手表、健身追踪器、健康监测工具、智能手机等借助 MQTT 通信。其优势在于作为广泛采用的标准，能最大限度延长电池寿命、减少带宽消耗，为用户提供更好的用户体验。
工业物联网和制造业 ：随着工业 4.0 的到来，工厂和工业设施通过物联网技术提升运营效率、实现实时监控。MQTT 的低带宽要求和可靠消息传递支持使其成为连接工业环境中传感器、机器和控制系统的好选择，可从多源收集和分析数据，优化生产流程，及时检测异常或故障。
交通运输和车队管理 ：车队管理系统利用 MQTT 收集车辆数据，如 GPS 坐标、燃油量和发动机诊断信息，并传输到中央服务器进行分析，以优化路线、监控驾驶员行为和确保及时维护。其轻量级特性在偏远地区网络覆盖有限的环境中优势明显，能实现高效通信。
能源监测和智能电网 ：在智能电表、能源管理系统和公用事业提供商之间用于实时数据交换。公用事业公司可收集能源消耗数据、监测电力质量、优化能源分配。MQTT 的发布 - 订阅模型保障相关方及时收到更新和警报，提升能源管理和需求响应效率。
医疗和远程患者监测 ：在远程医疗背景下，医疗设备如可穿戴传感器、家庭监测系统通过 MQTT 实时传输生命体征、用药依从性数据等健康相关信息给医疗服务提供者。MQTT 的可靠性及对服务质量级别的支持确保关键健康数据的安全、高效传输，便于医护人员远程监测患者、早期发现预警信号并及时干预。

五、Java 版使用样例

以下是一个基于 Eclipse Paho MQTT 客户端库的 Java 版本的 MQTT 使用示例：

Maven 依赖

<dependency>
    <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
    <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
    <version>1.2.5</version>
</dependency>

客户端连接

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;

public class MqttSample {
    private static final String brokerUrl = "tcp://broker.hivemq.com:1883";
    private static final String clientId = "JavaSampleClient";
    private MqttClient client;

    public MqttSample() throws MqttException {
        client = new MqttClient(brokerUrl, clientId);
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setCleanSession(true);
        client.connect(options);
        client.setCallback(new MqttCallback() {
            @Override
            public void connectionLost(Throwable cause) {
                System.out.println("Connection lost: " + cause.getMessage());
            }

            @Override
            public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
                System.out.println("Message arrived: " + new String(message.getPayload()));
            }

            @Override
            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
                System.out.println("Delivery complete");
            }
        });
    }

    public void publishMessage(String topic, String message) throws MqttException {
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage(message.getBytes());
        mqttMessage.setQos(1);
        client.publish(topic, mqttMessage);
    }

    public void subscribeTopic(String topic) throws MqttException {
        client.subscribe(topic, 1);
    }

    public void disconnect() throws MqttException {
        client.disconnect();
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            MqttSample sample = new MqttSample();
            sample.subscribeTopic("test/topic");
            sample.publishMessage("test/topic", "Hello MQTT from Java!");
            Thread.sleep(10000); // 等待消息接收
            sample.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

六、常用客户端

Eclipse Paho ：提供多种编程语言的客户端库，包括 Java、C、C++、JavaScript 等，功能丰富，支持多种 MQTT 协议版本，广泛应用于各种物联网项目中。
HiveMQ ：提供高性能的 MQTT 客户端库，具有良好的稳定性和可靠性，支持多种操作系统和编程语言，适用于大规模物联网应用。
Mosquitto ：是一个开源的 MQTT 客户端和代理程序，具有轻量级、易用性等特点，常用于开发和测试环境中。

七、常用服务端

HiveMQ ：是一款功能强大的 MQTT 消息代理，具有高可用性、高性能和可扩展性，支持多种协议版本和集群模式，适用于企业级物联网应用。
Mosquitto ：开源且轻量级的 MQTT 代理，易于部署和配置，适用于小型到中型的物联网项目，可在多种操作系统上运行。
EMQX ：是一个分布式 MQTT 消息代理，具有高并发、高性能和易扩展的特点，支持大规模物联网设备连接和消息分发，在工业物联网、智能交通等领域得到广泛应用。

为什么要来聊这个，主要是因为在当前的这个就业环境下，互联网预冷，金融、P2P都不好的情况下，物联网，工业互联网却很吃香，而MQTT最多的使用场地，就是这。

相知不迷路，来者皆是兄弟，搜索微信公众号：“codingba” or “码出精彩” 交朋友，有更多资源