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當(dāng)我們深入探討物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應(yīng)用時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)通信協(xié)議的選擇至關(guān)重要。其中，MQTT和HTTP這兩種協(xié)議常被提及。那么，為何在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中更傾向于使用MQTT而不是HTTP呢？愛陸通幫助您從MQTT的架構(gòu)和特點(diǎn)入手，一探究竟。
MQTT架構(gòu)有兩種角色：MQTT Broker（MQTT服務(wù)器）和MQTT Clients（發(fā)布者和訂閱者）。MQTT Clients之間通過話題進(jìn)行通信。MQTT Clients發(fā)布消息時(shí)，只能向指定話題發(fā)布消息，這時(shí)候它扮演發(fā)布者的角色。要接收消息，MQTT Clients必須先訂閱相關(guān)話題，才能接收到該話題的發(fā)布消息（帖子）。話題的發(fā)布和訂閱關(guān)系由MQTT服務(wù)器管理，根據(jù)消息的話題和訂閱關(guān)系將消息轉(zhuǎn)發(fā)給訂閱者，實(shí)現(xiàn)通信。MQTT服務(wù)器的IP地址是固定的，可以認(rèn)為發(fā)布者不知道誰(shuí)會(huì)收聽它的消息，發(fā)布者和訂閱者彼此不知道對(duì)方的存在，他們不直接建立通信鏈路。因此，所有消息都是通過服務(wù)器基于話題進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常便捷，MQTT Clients隨時(shí)隨地都可以加入，只需知道服務(wù)器的IP地址。由于傳感器通常是用于采集和傳輸數(shù)據(jù)，并偶爾接收命令和配置等操作。
首先，MQTT協(xié)議的報(bào)文非常簡(jiǎn)短，比HTTP協(xié)議的報(bào)文要短得多。除去傳輸數(shù)據(jù)本身的負(fù)載部分，MQTT協(xié)議的報(bào)文只有幾個(gè)字節(jié)。你可能會(huì)問，報(bào)文占用字節(jié)少有什么實(shí)際好處呢？如果你的系統(tǒng)只連接了幾個(gè)傳感器（比如溫度和濕度傳感器），那么使用任何協(xié)議都差別不大。但是假設(shè)你的設(shè)備數(shù)量是成千上萬臺(tái)呢？每臺(tái)設(shè)備每秒傳輸一次數(shù)據(jù)，那么累積節(jié)省的字節(jié)數(shù)就會(huì)非常可觀。你還可能問，節(jié)省的字節(jié)數(shù)會(huì)帶來什么好處呢？每次數(shù)據(jù)傳輸都需要占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，所以節(jié)省下來的字節(jié)可以直接降低你的帶寬使用量。如果你的系統(tǒng)部署在阿里云等按流量計(jì)費(fèi)的云服務(wù)器上，這就相當(dāng)于直接節(jié)省了你的費(fèi)用。此外，簡(jiǎn)短的報(bào)文在資源受限的嵌入式設(shè)備上能夠降低資源的占用，協(xié)議解析過程中不需要消耗太多的CPU和內(nèi)存資源。雖然現(xiàn)在的設(shè)備都有過剩的資源，但我們?nèi)匀粦?yīng)該追求極致的性能。
其次，MQTT協(xié)議采用了發(fā)布-訂閱模型。簡(jiǎn)單來說，發(fā)布-訂閱模型允許多個(gè)接收端接收一條信息。想象一下以下場(chǎng)景：在家里有一個(gè)燈泡、一個(gè)紅外傳感器和一臺(tái)普通攝像頭，讓你實(shí)現(xiàn)以下應(yīng)用。
當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到有人闖入時(shí)，我們需要同時(shí)觸發(fā)攝像頭抓拍畫面并打開燈。如果使用HTTP協(xié)議，我們需要啟動(dòng)一個(gè)HTTP服務(wù)器并將相關(guān)的代碼邏輯（開燈和攝像頭抓拍）寫入相應(yīng)的API中。實(shí)現(xiàn)邏輯可能會(huì)變得有些復(fù)雜。假設(shè)需求變化，不僅需要攝像頭抓拍和開燈，還需要觸發(fā)家里的蜂鳴器發(fā)出聲音警報(bào)。這又需要修改一番代碼…然而，如果我們基于MQTT發(fā)布訂閱模型，燈泡、攝像頭、蜂鳴器等設(shè)備只需要訂閱相應(yīng)的主題，它們會(huì)在第一時(shí)間同時(shí)接收到信息并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作。即使在以后增加功能的情況下，擴(kuò)展也會(huì)變得非常容易。
總結(jié)：MQTT的亮點(diǎn)在于數(shù)據(jù)報(bào)文簡(jiǎn)短且發(fā)布訂閱模型的使用。
