MQTT入门

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:39:02

什么是MQTT
    MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议,有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台,几乎可以把所有联网物品和外部连接起来,是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的“轻量级”通讯协议,该协议构建于TCP/IP协议上,被用来当做传感器和制动器(比如通过Twitter让房屋联网)的通信协议。
MQTT特点
    MQTT协议是为大量计算能力有限,且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议,它具有以下主要的几项特性:
    1、使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合;
    2、对负载内容屏蔽的消息传输;
    3、使用 TCP/IP 提供网络连接;
    4、有三种消息发布服务质量:

    • “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。
    • “至少一次”,确保消息到达,但消息重复可能会发生。
    • “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。
    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;
    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
MQTT协议实现方式
    在通讯过程中,MQTT协议中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。
    MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(payload)两部分:
    (1)Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);
    (2)payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。
MQTT协议数据
    在MQTT协议中,一个MQTT数据包由:固定头(Fixed header)、可变头(Variable header)、消息体(payload)三部分构成。MQTT数据包结构如下:



MQTTʵս
   目前正在做的通过mqtt做的是通过java代码控制硬件设备上相应LED灯的点亮、熄灭和闪烁操作,Publish如下: 
package com.joysuccess.testmqtt;  import com.alibaba.fastjson.JSON; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;  import java.text.DateFormat; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.HashMap; import java.util.Map;  /**  * Created by ${zhangxufeng} on 2018/6/28.  */ public class Server {     //tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号     public static final String HOST = "tcp://localhost:12333";     //定义一个主题     public static final String TOPIC = "XXXXXXXXXXXXX";     //定义MQTT的ID,可以在MQTT服务配置中指定     private static final String clientid = "server11";      private MqttClient client;     private MqttTopic topic11;     private String userName = "admin";     private String passWord = "admin";      private MqttMessage message;      /**      * 构造函数      * @throws MqttException      */     public Server() throws MqttException {         // MemoryPersistence设置clientid的保存形式,默认为以内存保存         client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());         connect();     }      /**      *  用来连接服务器      */     private void connect() {         MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();         options.setCleanSession(false);         options.setUserName(userName);         options.setPassword(passWord.toCharArray());         // 设置超时时间         options.setConnectionTimeout(10);         // 设置会话心跳时间         options.setKeepAliveInterval(20);         try {             client.setCallback(new PushCallback());             client.connect(options);              topic11 = client.getTopic(TOPIC);         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         }     }      /**      *      * @param topic      * @param message      * @throws MqttPersistenceException      * @throws MqttException      */     public void publish(MqttTopic topic , MqttMessage message) throws MqttPersistenceException,             MqttException {         MqttDeliveryToken token = topic.publish(message);         token.waitForCompletion();         System.out.println("message is published completely! "                 + token.isComplete());     }      /**      *  启动入口      * @param args      * @throws MqttException      */     public static void main(String[] args) throws MqttException {         Server server = new Server();          server.message = new MqttMessage();         server.message.setQos(1);         server.message.setRetained(true);         Map<String,Object> map = new HashMap<>();         Map<String,Object> map1 = new HashMap<>();//灯的颜色选择,r:红,g:绿,b:蓝,0闭,1长亮,大于2闪烁,大于2时数值为闪烁频率(500,每500ms闪烁一次)         map1.put("r",0);         map1.put("g",500);         map1.put("b",0);         map.put("moit","04D");         map.put("sat","i7");         map.put("cl","lxd");         map.put("pas",map1);         map.put("pe","exing");         map.put("tut",1000);         map.put("pry",0);         map.put("oor","admin");          Date date = new Date();         DateFormat dFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); //HH表示24小时制;         String format = dFormat.format(date);         String[] split = format.split(" ");         String startTime = split[0]+"T"+split[1]+"Z";//拼接时间格式          map.put("startTime",startTime);         server.message.setPayload( JSON.toJSONString(map).getBytes());//转成JSON格式         server.publish(server.topic11 , server.message);         if (server.client.isConnected()){             server.client.disconnect();//关闭连接         }      }  }

  Subscribe如下:

package com.joysuccess.testmqtt;  import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic; import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;  import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  /**  * Created by ${zhangxufeng} on 2018/6/28.  */ public class PubMsg {     public static final String HOST = "tcp://localhost:12333";     public static final String TOPIC = "xxxxxxxxx";     private static final String clientid = "client11";     private MqttClient client;     private MqttConnectOptions options;     private String userName = "admin";     private String passWord = "admin";      private ScheduledExecutorService scheduler;      private void start() {         try {             // host为主机名,clientid即连接MQTT的客户端ID,一般以唯一标识符表示,MemoryPersistence设置clientid的保存形式,默认为以内存保存             client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());             // MQTT的连接设置             options = new MqttConnectOptions();             // 设置是否清空session,这里如果设置为false表示服务器会保留客户端的连接记录,这里设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接             options.setCleanSession(true);             // 设置连接的用户名             options.setUserName(userName);             // 设置连接的密码             options.setPassword(passWord.toCharArray());             // 设置超时时间 单位为秒             options.setConnectionTimeout(10);             // 设置会话心跳时间 单位为秒 服务器会每隔1.5*20秒的时间向客户端发送个消息判断客户端是否在线,但这个方法并没有重连的机制             options.setKeepAliveInterval(20);             // 设置回调             client.setCallback(new PushCallback());             MqttTopic topic = client.getTopic(TOPIC);             //setWill方法,如果项目中需要知道客户端是否掉线可以调用该方法。设置最终端口的通知消息             options.setWill(topic, "close".getBytes(), 2, true);              client.connect(options);             //订阅消息             int[] Qos  = {1};             String[] topic1 
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