1、MQTT介紹

在電信網(wǎng)絡中，存在著大量的 IP無線網(wǎng)絡節(jié)點以及 IP交換機和路由器，這些網(wǎng)絡節(jié)點也成為了很多應用的基礎。而其中一種新型網(wǎng)絡連接方式—— MQTT則是應用最為廣泛的網(wǎng)絡連接方式了, MQTT網(wǎng)關是一種實現(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)通信和設備管理功能的重要工具。它將通信接口從以太網(wǎng)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)端是將網(wǎng)絡上一個物理地址轉換成另一個地址實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換從而完成信息的傳遞。MQTT 是一種傳輸協(xié)議由“物理層”通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)流從網(wǎng)絡中傳輸出去，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)鏈路和應用層數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務進行控制提供支持等功能。

它分為無線網(wǎng)用 MQTT網(wǎng)關，無線網(wǎng)絡交換用網(wǎng)關，無線網(wǎng)接入網(wǎng)絡單。而 MQTT網(wǎng)關是為了滿足網(wǎng)絡中不同業(yè)務系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換時需要而設計起來的一種設備，實現(xiàn)對各用戶之間通信，在一定條件下可以方便而靈活地傳輸數(shù)據(jù)信息并進行相應的管理工作。通過 MQTT網(wǎng)關實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)訪問控制功能，可以將整個網(wǎng)絡作為一個節(jié)點管理起來，把多個網(wǎng)絡用戶集中在一起進行管理和監(jiān)控，同時實現(xiàn)流量數(shù)據(jù)監(jiān)控、智能路由分配等功能。

MQTT是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它采用高安全、高性能的 MQTT技術。在這個系統(tǒng)的硬件只有一臺服務器，沒有客戶端也沒有網(wǎng)絡的訪問權限。MQTT的應用是一種對分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行高性能的連接、通信、高并發(fā)處理以及低延遲通信的系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)復雜的分布式應用性能控制和負載均衡功能。當網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生變化時，可以自動適配、切換到新的用戶所需要的服務器模式。因此系統(tǒng)可以支持多種業(yè)務類型：遠程控制、多進程同步、異構多任務管理以及多線程管理模式等

2、網(wǎng)關的工作原理

MQTT網(wǎng)關是專門針對移動網(wǎng)絡中的無線網(wǎng)絡環(huán)境而設計的一種功能強大的無線網(wǎng)絡設備，通過多路由信號傳輸和數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)網(wǎng)絡功能。網(wǎng)關利用各種無線傳輸協(xié)議來控制各信道之間進行通信與傳輸。因此，網(wǎng)關在應用場合中有著廣泛應用。目前網(wǎng)關主要分為兩類（即非對稱網(wǎng)絡物理互聯(lián)和非對稱協(xié)議）或者兩種以上的協(xié)議結構（如三層多路 MQTT)網(wǎng)絡設備（如路由器、交換機、服務器等）網(wǎng)絡技術公司。由于 MQTT作為通信協(xié)議是多用戶數(shù)據(jù)流的傳輸媒介，因此必須保證 MQTT節(jié)點（即發(fā)送方、接收方）接收到有效信號后都必須通過網(wǎng)關向自己發(fā)送接收到的信號進行數(shù)據(jù)鏈路互聯(lián)和信息處理。MQTT網(wǎng)關是一種面向整個無線網(wǎng)絡的功能強大的協(xié)議棧應用總線平臺。

它的工作方式與其它網(wǎng)關基本相同，都是通過物理設備和外部網(wǎng)絡服務器之間進行通信。MQTT網(wǎng)關主要負責連接外部設備和終端的無線網(wǎng)絡通信的工作。比如，在無線局域網(wǎng)中由兩個 IP的設備通過網(wǎng)關和移動終端之間的通信來完成信息傳送和轉發(fā)。MQTT網(wǎng)關通過RS485和 GSM通訊協(xié)議的 QoS使能，也就是通過無線通信來接收和處理無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包和信息，同時也可以控制整個網(wǎng)絡及設備的工作狀態(tài)。當然這些都是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的, MQTT網(wǎng)關主要負責通信協(xié)議控制以及數(shù)據(jù)交換處理工作。

MQTT 是開放的標準輕量級消息傳遞協(xié)議。它是一種發(fā)布/訂閱網(wǎng)絡協(xié)議，用于在設備之間傳輸消息。它非常適合連接具有最小網(wǎng)絡帶寬的遠程設備，處理不可靠的網(wǎng)絡，易于實施，因此非常適合機器對機器 (M2M) 通信。該協(xié)議在 TCP/IP 上運行。MQTT 用于多個行業(yè)，包括汽車、物流、消費品、電信、石油和天然氣等。