MQTT簡介

源自於
http://blog.maxkit.com.tw/2014/01/mqtt.html

MQTT(一)簡介

前言

會知道MQTT協定，要先回憶起兩年前，當初想找找Android的Push Notification的解決方案，先是找到了當時GCM的前身C2DM，以為Google已經提供了此服務，測試了一下code也蠻容易上手的，結果發現到他有quota限制，不適合拿來當成產品，因此就放棄它，改找別的解決方案，最後找到了兩種不同的實作方式，一種透過XMPP協定來完成，另一種也就是今天要提到的，透過MQTT來完成。

所以MQTT是什麼？

MQTT的全名為 Message Queuing Telemetry Transport，為IBM和Eurotech共同製定出來的protocol，在MQTT的官網可以看到一開始它對MQTT的介紹：

MQTT is a machine-to-machine (M2M)/"Internet of Things" connectivity protocol. It was designed as an extremely lightweight publish/subscribe messaging transport.

簡單來說，它是為了物聯網而設計的protocol，並且它是透過publish/subscribe的方式來做訊息傳送。由於是為了物聯網而設計的協定，因此它所需要的網路頻寬是很低的，而所需要的硬體資源也是低的。

Publish/Subscribe：

在看MQTT之前，最好要先知道Publish/Subscribe的訊息傳送機制為何，這樣之後在看其協定時，才會更快上手。Publish/Subscribe有三種主要的組成元件，分別為Publisher、Subscriber以及Topic。

Publisher為訊息的來源，它會將訊息發送給Topic，而Subscriber向Topic註冊，表示他們想要接收此Topic的訊息；因此當有某個Publisher對Topic發送訊息時，只要是有對此Topic註冊的Subscriber，都會收到此則訊息。
它們的關係如下圖：

MQTT特性：

了解了Publish/Subscribe的機制之後，讓我們來看看MQTT有哪些特性：

1. Publish/Subscribe的訊息傳送模式，來提供一對多的訊息分配。
2. 使用TCP/IP來提供基本的網路連結。
3. 三種訊息傳送服務的qualities：
   
   • "At most once"，最多一次，訊息遺失或是重複發送的狀況可能會發生；這種quality適合應用在環境感測，不在意資料是否會遺失，因為下一次的資料取樣很快就會被published出來。
   • "At least once"，至少一次，這種quality保證訊息會送達，只是可能會發生重複發送訊息的狀況。
   • "Exactly once"，確定一次，確認訊息只會送到一次。這種quality適合用在計費系統，系統只要有重複收到資料、或是資料遺失狀況發生，就會造成系統錯誤。
4. 由於他的header固定長度為2byte，因此可以減少封包傳送時的額外負載，並減少所需的網路頻寬。
5. 當異常斷線發生時，會使用最後遺囑(Last Will and Testament)的機制，通知各個感興趣的client。

MQTT現況：

MQTT現階段並不是一個標準化的Protocol，還在持續改進中，目前為MQTT V3.1。不過IBM已於2013年已經將它交給OASIS進行標準化了，並且一直以來IBM對此協定採開放、免授權費的方式讓它能夠被散佈，因此相信不久的將來會成為一個主流的Protocol。

而目前支援MQTT的Client API，有Eclipse Phno Project有對MQTT client支援，其支援C、Java、Javascript、C++等等的語言，可說是支援度很高的Project。而目已經在應用MQTT的，最知名的應該就是Facebook Message App了吧，可以參考此篇文章文章。

小結：

上面提到的，低頻寬、低硬體需求的特性，訊息傳遞為Publish/Subscribe的方式，正好可以用來實現Push Notification的機制，並且能達到手持裝置省電的需求，接下來會先從其Protocol開始了解，並用Client Api跑些範例來應用此Protocol。