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iOS开发之MQTT探究

简介:
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1、 什么是MQTT?

MQTT(MessageQueueing Telemetry Transport Protocol)的全称是消息队列遥感传输协议的缩写,是由IBM公司推出的一种基于轻量级代理的发布/订阅模式的消息传输协议,运行在TCP协议栈之上,为其提供有序、可靠、双向连接的网络连接保证。由于其开放、简单和易于实现所以能够应用在资源受限的环境中,对于M2M和物联网应用程序来说是一个相当不错的选择。

2、 为什么要用MQTT?

MQTT协议是针对如下情况设计的:

M2M(Machine to Machine) communication,机器端到端通信,比如传感器之间的数据通讯 因为是Machine to Machine,需要考虑: Machine,或者叫设备,比如温度传感器,硬件能力很弱,协议要考虑尽量小的资源消耗,比如计算能力和存储等 M2M可能是无线连接,网络不稳定,带宽也比较小

MQTT的特点:

1.发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合。这一点很类似于1. 这里是列表文本XMPP,但是MQTT的信息冗余远小于XMPP.

2.对负载内容屏蔽的消息传输。

3.使用TCP/IP提供网络连接。主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的,但是同样有基于UDP的版本,叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式,优缺点自然也就各有不同了。

4.三种消息传输方式QoS:

  • 0代表“至多一次”,消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况,环境传感器数据,丢失一次读记录无所谓,因为不久后还会有第二次发送。
  • 1代表“至少一次”,确保消息到达,但消息重复可能会发生。
  • 2代表“只有一次”,确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况,在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果。 备注:由于服务端采用Mosca实现,Mosca目前只支持到QoS 1
  • 如果发送的是临时的消息,例如给某topic所有在线的设备发送一条消息,丢失的话也无所谓,0就可以了(客户端登录的时候要指明支持的QoS级别,同时发送消息的时候也要指明这条消息支持的QoS级别),如果需要客户端保证能接收消息,需要指定QoS为1,如果同时需要加入客户端不在线也要能接收到消息,那么客户端登录的时候要指定session的有效性,接收离线消息需要指定服务端要保留客户端的session状态。
  • mqtt基于订阅者模型架构,客户端如果互相通信,必须在同一订阅主题下,即都订阅了同一个topic,客户端之间是没办法直接通讯的。订阅模型显而易见的好处是群发消息的话只需要发布到topic,所有订阅了这个topic的客户端就可以接收到消息了。
  • 发送消息必须发送到某个topic,重点说明的是不管客户端是否订阅了该topic都可以向topic发送了消息,还有如果客户端订阅了该主题,那么自己发送的消息也会接收到。

5.小型传输,开销很小(固定长度的头部是2字节),协议交换最小化,以降低网络流量。这就是为什么在介绍里说它非常适合“在物联网领域,传感器与服务器的通信,信息的收集”,要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱,使用这种协议来传递消息再适合不过了。

6.使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。Last Will:即遗言机制,用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。Testament:遗嘱机制,功能类似于Last Will 。

3、 怎么使用MQTT

在mac上搭建MQTT服务器


  1. $ brew install mosquitto 

等待下载完成,服务会自动运行起来


  1. mosquitto has been installed with a default configuration file. 
  2. You can make changes to the configuration by editing:  
  3. /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf  
  4. To have launchd start mosquitto now and restart at login:  
  5. brew services start mosquitto  
  6. Or, if you don't want/need a background service you can just run:  
  7. mosquitto -c /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf 

iOS client注册


  1. #import "ViewController.h" 
  2.  
  3. #define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org" 
  4. #define kTopic @"MQTTExample/Message" 
  5.  
  6. @interface ViewController () 
  7. @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *showMessage; 
  8. @property (nonatomic, strong) MQTTClient *client; 
  9. @end 
  10.  
  11. @implementation ViewController 
  12.  
  13. - (void)viewDidLoad 
  14.     [super viewDidLoad]; 
  15.  
  16.     //1.在app登录后,后台返回 namepassword+topic 
  17.  
  18.     //2.namepassword用于连接主机 
  19.  
  20.     //3.topic 用于订阅主题 
  21.  
  22.  
  23.     UILabel *tempShowMessage = self.showMessage; 
  24.  
  25.     NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString; 
  26.  
  27.     self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID]; 
  28.  
  29.     //连接服务器  连接后,会通过block将连接结果code返回,然后执行此段代码块 
  30.  
  31.     //这个接口是修改过后的接口,修改后抛出了namepassword 
  32.     [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) { 
  33.         if (code == ConnectionAccepted)//连接成功 
  34.         { 
  35.             // 订阅 
  36.             [self.client subscribe:kTopic withCompletionHandler:^(NSArray *grantedQos) { 
  37.                 // The client is effectively subscribed to the topic when this completion handler is called 
  38.                 NSLog(@"subscribed to topic %@", kTopic); 
  39.                 NSLog(@"return:%@",grantedQos); 
  40.             }]; 
  41.         } 
  42.     }]; 
  43.  
  44.  
  45.     //MQTTMessage  里面的数据接收到的是二进制,这里框架将其封装成了字符串 
  46.     [self.client setMessageHandler:^(MQTTMessage* message) 
  47.     { 
  48.         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ 
  49.             //接收到消息,更新界面时需要切换回主线程 
  50.             tempShowMessage.text= message.payloadString; 
  51.         }); 
  52.     }];   
  53.  
  54.  
  55.  
  56. - (void)dealloc8 
  57.     // disconnect the MQTT client 
  58.     [self.client disconnectWithCompletionHandler:^(NSUInteger code) 
  59.     { 
  60.         // The client is disconnected when this completion handler is called 
  61.         NSLog(@"MQTT is disconnected"); 
  62.     }]; 
  63. @end 

server向client推送消息


  1. #import "ViewController.h" 
  2. #import "MQTTKit.h" 
  3.  
  4.  
  5. #define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org" 
  6. #define kTopic @"MQTTExample/Message" 
  7. @interface ViewController () 
  8. @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *pushMessage; 
  9. @property (nonatomic, strong) MQTTClient *client; 
  10. @end 
  11.  
  12. @implementation ViewController 
  13.  
  14. - (void)viewDidLoad { 
  15.     [super viewDidLoad]; 
  16.  
  17.  
  18.     NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString; 
  19.  
  20.     self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID]; 
  21.     [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) { 
  22.         if (code == ConnectionAccepted) 
  23.         { 
  24.             NSLog(@"服务器启动成功"); 
  25.         } 
  26.     }]; 
  27.  
  28.  
  29.  
  30. - (IBAction)push:(id)sender { 
  31.     NSString* payload = self.pushMessage.text; 
  32.     [self.client publishString:payload 
  33.                        toTopic:kTopic 
  34.                        withQos:AtMostOnce 
  35.                         retain:YES 
  36.              completionHandler:nil]; 
  37.     NSLog(@"推送内容:%@",payload); 





作者:Frida芥末
来源:51CTO

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