MQTT协议凭借什么成为M2M通信的解决方案

遥测技术在通信领域是一个相对古老的概念。上世纪初，传感器就具备了远距离发送信号的能力，这让科学家能够远程监控终端机器和其他活动。而到了现在，借助计算机处理器，机器可以接收传感器和其他机器的数据并进行相关操作，从而实现了机器对机器 (M2M) 通信。如今，随着互联网在数据和信息通信领域的广泛使用，制定标准协议也迫在眉睫。

物联网的具体意义因用途而异。在商业和工业方面，可以划分为两类：工业物联网 (IIoT) 和物联网 (IoT)。两者之间的主要区别在于：

 

●	IoT可用于很多细分市场，包括消费品、农业、制造业和医疗等；而IIoT主要面向工业应用，比如制造和能源行业。IoT涉及的范围更广，IIoT只是IoT的一个子集。
●	IoT主要关注消费群体，IIoT则用于访问尽可能多的数据，从而调整工业制造流程，最大化供应链效率。
●	虽然IoT可以生成大量的数据来提升消费者体验，但IIoT的数据规模更大、更重要，可确保操作过程和相关人员的安全。

 

IoT和IIoT发展所面临的主要难题是如何处理收集到的大量数据。

MQTT到底是什么？

这是我第一次接触到这个有趣话题的反应。首先，我们来了解一下这些首字母缩写的含义：

 

消息 (Message) :	简单来讲，MQTT包括一个数据源，它会向“代理”（Broker）发布消息，然后由代理将消息推送给所有已经订阅了该主题的设备或终端。
队列 (Queue或Queuing) :	尽管名字中包含“队列”一词，但MQTT并不是一种基于队列的协议，显然这一项在整个协议更多过程中都没有使用过。
遥测 (Telemetry) :	IoT和IIoT的关键，数据传输是遥测技术的核心。
传输 (Transport) :	通过中央集线器或代理进行点到点的数据传输。

 

MQTT是一个简单的中心辐射型系统：传感器、应用和设备之间的通信通过在数据中心中运行的中央代理实现。设备也不会尝试在彼此之间进行通信，因为所有的数据都要通过中央代理，从处理需求来看。MQTT是轻量级的，因此在带宽和延迟受限的网络环境 (比如典型的生产制造现场) 中，可用于多种应用。MQTT简单快速，整个操作分为：连接、认证、通信和结束。随着数据量的增涨，MQTT协议的精简性和轻量级使得它具有很好的可扩展性。MQTT协议是涉及到很多传感器的大型远程网络系统 (比如输电线、管道和油井等) 的理想选择。

大量的应用实例

除了能够监控长距离的石油管道和其他能源传输场景外，MQTT精简低带宽特性使得它能够适用于很多其他应用。家庭自动化方面的应用包括供暖、通风、空调 (HVAC)、照明、智能设备和安防系统等 (图1)。比如，在家庭园艺中，光、温度和湿度传感器会将收集到的现场实时数据传给相应的订阅者 (接收端)，随后它们会根据这些数据自动进行远程浇水，实现了高科技管理。极客们甚至采用MQTT协议和Arduino或树莓派来控制圣诞节灯光秀。而医疗监控、运输网络监测、资产跟踪、环境状态检查、气候数据记录以及自动售货亭监控等也都在使用MQTT协议。

总结

及时准确的信息对于提升消费型IoT和工业物联网 (IIoT) 系统性能非常有用。随着需要分析和使用的数据量逐日攀升，非常有必要建立信息分享的协议和方法。MQTT可以提升系统扩展性，将长距离传输延迟降到最低，并占用很少的带宽，将实际生产环境中常见的传输中断影响也降到了最小，成为了M2M通信领域的重要协议。

审核编辑：郭婷