开发者学堂课程【物联网平台开发全栈教程：初识别 MQTT 协议】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识。
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初识别 MQTT 协议
内容介绍
一、认识 MQTT 通信协议
二、MQTT 是基于发布/订阅的异步协议
一、认识 MQTT 通信协议
1.认识 MQTT 通信协议
（1）MQTT 通讯协议是定义在 TCP 协议之上的。
（2）TCP 通讯协议可以理解为接近底层，保障双向通信保障电话接通是 TCP。如果双向通信保证好之后，需要进行更高级的通信，那就是 MQTT。
举例：假设有两个人要打电话，TCP 协议就类似于连接两个电话的电话线，电话线可以让他们说的内容方向流动，但是如果后面一个人说的话是英语，前面一个人说的话是中文，那么他们两个交流肯定是无效的。它们的数据传来传去是没有意义的，因为它们互相听不懂对方在说什么。如果电话的两边都说的是中国话，而且他们都说的是普通话，那么它们就可以进行高效的沟通。MQTT 通信协议也可以这样理解，右边说的是 MQTT，左边说的也是 MQTT，那么他们的数据都是可以被相互接受与理解的。所以 MQTT 协议是一个建立在TCP协议之上的更高级的协议。
二、MQTT 是基于发布/订阅的异步协议
1.MQTT 学习手册
2.MQTT 是基于二进制的通信协议
（1）MQTT 协议是 IOT (Internet of Things)领域的一个主流协议。
（2）在物联网的时代，每一个传感器每一-个设备都想接入互联网进行数据交换。MQTT 协议非常适合这样的场合。目前国内的主流 I0T 服务器供应商均提供对 MQTT 协议的解析比如百度云计算，阿里云计算等。MQTT 协议的实现也非常简单，对带宽的要求不高，对网络链接的可靠性要求也不高，而且协议本身制定了一定的机制来处理突发事件。
（3）MQTT 协议不仅可以在物联网领域发挥重要作用，同时也可以用于多台机器之间的信息交换。比如一个车间里面所有的传感器之间数据的交换。
（4）MQTT 协议也不仅仅局限于运行在互联网通信上。它是一个通信规则，对通信方式的实现不关心。通常提到物联网指的是通过 TCP/IP 的方式实现了通信，也就是利用互联网实现，因为互联网可以提供一个非常可靠的双向通信。
（5）MQTT 协议基本框架：
代理服务器的设备可以连接户外的设备，每一个设备都是和服务器建立了 TCP 通道。通信数据是直接和服务器交互的，不会直接和第三方设备进行交互。在 MQTT 协议里，“主题”就是一个文件夹，发布的消息可以送到一个“主题”里面，订阅者也可以从“主题”里面读取到消息。
举例：比如一个主题是 Baiduf1,还有一个主题是 Baiduf2,那在服务器里面就存在 f1,f2,f3,f4,f5许许多多的文件夹。当一个设备将它的数据存到文件夹里面的时候，他们通信的使命就已将完成了，如果有一个订阅者a向了解发布者客户端的数据是多少，它可以直接打开文件夹去看。
代理服务器在国内有百度的 IoTHub,也有阿里云的 loTHub，还有很多其他品牌的服务器。发布者客户端和订阅者客户端既可以是同一台设备，也可以是不同的设备，只要这台设备可以通过服务器的认证，并且遵循 MQTT 协议，就可以发布或者订阅消息。本学习手册的重要内容就是两个客户端如何与服务器“交流”。通信最根本的就是二进制流，mqtt 里面就是二进制流。协议手册里面会发现 byte 每个字节都进行了定义，通过 mqtt 的方法会认识到每一个字节都是有含义的。比如说 CONNECT，不同的数字代表不同的含义。不同的位也代表不同的意思，
3.CONNET 报文是如何组合的（都是二进制）
（1) “CONNECT" ，客户端发送给服务器的连接请求。
（2) 当确保网络连通后，客户端首先需要连接到服务器。如果连接成功，服务器需要有一个链接成功的返回。如果连接成功，客户端就不需要再发送链接请求了，只需要发送数据到服务器即可，同时发送必要的心跳包来保持连接。
（3) 验证网络是否连通的方法很简单，只需要发送“Ping 请求”到服务器，如果服务器有响应就证明网络链接是可靠的。发送(16进制格式) C000 ， 服务器必须返回(16 进制格式) D000 。
（4) “固定头”:第一个字节肯定 是0X10，后续的帧长度要看后面跟随多少信息，待定(0X53) 。“可变头”:协议名(UTF-8 编码) +协议版本1字节+连接的标识符1字节+心跳包时间2字节。
4.MQTT 协议的订阅和发布：
（1）订阅：首先会打开小工具去计算一下 MQTT 的账号和密码，然后连接 MQTT，通过 MQTT.fx 这个软件，MQTT.fx 这个软件通过 PC 模拟 MQTT 通信协议。
（2）连接完之后，就会订阅主题，然后发送内容出去。
打开小工具计算一下 MQTT 登录的账号和密码，然后登录阿里云，去控制台。
（3）再查看一下上次新建的设备。
（4）主要是找一下设备的三元组信息，需要对设备进行建全，进行加密。
（5）三元组可以理解为账号和密码，通过账号和密码可以计算出让 MQTT 直接使用的账号和密码，计算完之后，再设置里面填写密码和信息。
（6）Broker Adress 填入对应的域名；Broker port 填入端口，下面的几个参数都可以保持默认不动。
（7）User Name 和 password 需要把它填写一下，打开物联网温度继电器。
（8）点击查看，然后去复制上面的信息。
（9）然后就点击计算参数，单片机 SN 随便输入数字
（10）再把内容复制粘贴过去
（11）填好了之后，右上角有绿色的就说明连接成功了。
只要服务器给对应的 Subscribe 发送内容，如果我订阅了，就可以知道是什么内容。
5、发布：
（1）比如说有一个属性上报的主题，设备本身想要上报数据，然后就复制一下
（2） 上报内容的格式是有约定的，所以要遵守一定的格式。
然后点击 PUblish
运行结果：
所以设备上报属性是 ok 的。
