Mqtt之服务质量等级Qos

本文详细解析了MQTT协议中三种服务质量(QoS)级别的工作原理:QoS0仅发送消息一次,不保证消息到达;QoS1确保消息至少送达一次,可能存在重复;QoS2通过两阶段确认实现消息的确切一次投递。

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Qos0

  发送者只发送一次消息,不进行重试,Broker不会返回确认消息。在Qos0情况下,Broker可能没有接受到消息,流程如下图所示:
这里写图片描述

Qos1

  发送者最少发送一次消息,确保消息到达Broker,Broker需要返回确认消息PUBACK。在Qos1情况下,Broker可能接受到重复消息,流程如下图所示:
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Qos2

  Qos2使用两阶段确认来保证消息的不丢失和不重复。在Qos2情况下,Broker肯定会收到消息,且只收到一次,流程如下图所示:
这里写图片描述

Qos1 VS Qos2

与Qos1相比,Qos2的开销会很大,因为Broker有额外的两个动作:

  1. 去重。为了保证消息不重复,Broker必须进行去重处理;
  2. 确保响应消息PUBREC到达客户端。Broker必须等待客户端对PUBREC消息的响应PUBREL,只有收到客户端的确认消息后,Broker才能对订阅者投递消息。
### 回答1: STM32F103是一款具有ARM Cortex-M3内核的单片机,而W5500是一款基于SPI接口的以太网控制芯片。要实现STM32F103接收MQTT QoS1消息,需要进行以下步骤: 1. 硬件连接:将W5500通过SPI接口连接到STM32F103的相应引脚,并给W5500提供适当的电源和时钟。 2. 初始化W5500:在STM32F103上初始化W5500控制器,设置其工作模式和网络连接参数,包括IP地址、端口号、MAC地址等。 3. 建立MQTT连接:使用W5500进行网络连接,建立到MQTT服务器的连接。发送MQTT连接请求,包括客户端ID、用户名、密码等信息。等待MQTT服务器的回应,确保连接建立成功。 4. 订阅主题:发送MQTT订阅主题请求,将感兴趣的主题名称发送给服务器。等待服务器的确认,表明订阅成功。 5. 接收消息:在循环中使用W5500接收MQTT消息,通过订阅主题和正确配置接收回调函数,确保只接收到QoS1消息。 6. 消息确认:收到消息后,发送MQTT PUBACK消息确认收到。这将使服务器知道消息成功到达设备,并且可以继续发送更多的消息。 以上就是实现STM32F103接收MQTT QoS1消息的一般步骤。具体实现时,需要根据具体的硬件和软件平台进行相应的编程和配置。 ### 回答2: STM32F103和W5500是很常见的嵌入式系统中使用的芯片,用于实现网络通信功能。MQTT是一种轻量级的消息传输协议,常用于物联网设备之间的通信。QoS1(Quality of Service 1)是MQTT中的一种服务质量等级,表示消息至少被传送一次。 要实现STM32F103通过W5500接收MQTT QoS1消息,需要以下步骤: 1. 初始化W5500芯片,包括设置网络参数、初始化SPI通信等。确保STM32F103能够正常与W5500进行通信。 2. 连接到MQTT服务器。使用W5500建立到MQTT服务器的TCP连接,并发送MQTT CONNECT报文进行认证和连接。 3. 订阅消息。发送MQTT SUBSCRIBE报文来订阅QoS1消息。 4. 接收消息。使用W5500来接收服务器传来的MQTT PUBLISH报文,并解析消息内容。 5. 确认接收。对接收到的消息进行确认,发送MQTT PUBACK报文,表示成功接收到消息。 6. 处理下一条消息。继续接收和处理后续的QoS1消息,直至所有消息处理完成。 需要注意的是,为了能够正确接收MQTT QoS1消息,需要实现消息持久化、重发机制等。当接收到消息后,需要将其存储在合适的地方,以防止消息丢失。同时,需要定时发送MQTT PUBACK报文来确认接收,以便服务器知道该消息已被成功接收。 以上是基本的实现流程,具体细节可能因使用的MQTT库和具体业务需求而有所区别。具体开发时,可以根据实际情况对这些步骤进行适当调整和优化。 ### 回答3: 要实现STM32F103与W5500接收MQTT QoS 1消息,首先需要确保已经配置好STM32F103的硬件和W5500的网络连接,并安装好相应的驱动库。 以下是大致的步骤: 1. 初始化W5500模块,包括设置IP地址、端口号、连接模式等参数。 2. 创建一个MQTT客户端,设置相关的MQTT连接参数,包括服务器地址、端口号、客户端ID等。 3. 连接到MQTT服务器。 4. 订阅MQTT主题,以便接收相应的QoS 1消息。可以使用MQTT的订阅回调函数,在接收到消息时触发相应的操作。 5. 循环接收消息,通过W5500模块接收MQTT服务器发送的QoS 1消息。 6. 在接收到消息时,可以根据需要进行相应的处理,例如解析消息内容、进行业务逻辑处理等。 需要注意的是,STM32F103的能力有限,如果要处理大量的QoS 1消息,可能需要进行一些优化措施,例如使用DMA进行数据传输,或者调整MQTT消息的传输速率等。 同时,还需要关注STM32F103和W5500的资源占用情况,确保系统正常运行。在实际开发中,可以根据具体需求进行相应的调试和优化。
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