esp8266和MQTT(MQTT介绍)

Posted 2023-04-13

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了esp8266和MQTT(MQTT介绍)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考技术A 为什么要介绍MQTT呢？MQTT又是什么呢？MQTT能做什么呢？下面，我就来简单的介绍一下

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，被用来当做传感器和致动器（比如通过Twitter让房屋联网）的通信协议。

MQTT的特点：

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；

说简单一点，它就是一个即时通讯协议，在占用很少的资源情况下，可完成即时通讯。说以说esp8266采用mqtt通讯协议，是一个很不错的选择，使用esp8266+mqtt实现一个物联网的小实验，也是很容易的，其运行的效率也很高，具体的mqtt我在这里就不多说了，大家可以自行去度娘问问啦。

ESP32-IDF05-4 WIFI-MQTT协议基础

mqtt协议基础

声明
该部分是参考的太极创客的内容完成的，感觉他们的视频和教程非常好，本文仅仅是笔记，可以去听原版的

1. mqtt的组成

mqtt是一个客户端服务端架构的发布订阅模式的消息传输协议

1.1 客户端

客户端可以完成发送数据，也可以完成接收数据的功能

1.2 服务端

是个中转站，能够判断要把数据转发到哪些客户端。

可以对客户端发送来的数据进行必要的保存，为了提升mqtt传输的稳定性

能够把客户端信息进行分发

1.3 mqtt主题

mqtt服务器怎么知道要把数据发送给哪些客户端呢?

这个时候就要提到主题的概念了，发送来的数据会被加上一个标签，就是主题。客户端会告诉服务器自己需要哪些主题的数据，因此服务器就能够根据客户端的请求，转发数据了。只有订阅了主题的客户端，才能够接收到数据。

1.4 多重身份

每个客户端都可以发布或者订阅消息。每个客户端可以有不同的身份。

1.5 mqtt协议的特性

相互独立: mqtt客户端是一个个独立的个体，他们不需要了解彼此的存在，依然能够实现信息交流。
空间可分离: 只要客户端联网就能够交流
时间可异步:如果客户端和服务器之间连接发生了断开，服务器不能马上把信息发送给客户端，服务器可以等到客户端重新连接网络的时候再发送，因此允许时间的异步。

2. 连接和断开mqtt服务器

2.1 客户端向服务器发送请求

客户端向服务器发送connect数据包

clientId ：客户端的名字
cleanSession：客户端受到服务端数据以后需不需要返回确认，比较重要的信息发送需要设置为fasle，需要返回信息，并且服务端会保存这个信息。同时，重要的客户端除了这个选项以外，还要设置Qos>0
username
password
lastwillTopic
lashWillQos
lastWillMessage
lastWillRetain
keepAlive: 心跳时间间隔。要求每个客户端定时给服务端发送心跳信息，表示客户端还在线。

2.2 服务端向客户端发送确认

服务端向客户端回复connack数据包

sessionPresent：当前会话，表示上一次客户端跟服务端交互的过程中，客户端是否有消息没有确认(cleansession=false的时候)
returnCode: 连接返回码，能够表示服务端的状态

2.3 客户端与服务端断开连接

客户端会向服务端发送disconnect数据包

3. 测试环境搭建

共用mqtt服务器列表

使用mqttfx软件，可以实现mqtt测试的功能，这里我们使用公用的物联网服务器进行学习。

4. 发布订阅和取消订阅

4.1 发布信息

publish报文

packetId：数据包id，便于服务端管理
topicName :主题名
qos：服务质量。不同mqtt客户端负责的工作对信息准确性要求不同，qos用于决定数据信息的重要性，qos越大，信息越重要。
retainFlag：保留标志，客户端可能很长时间都不向服务器发送内容。如果该标志位为true，服务器会保留这个数据包，如果客户端很长时间不向服务器发送数据，而其他接收客户端又向服务器请求信息，服务器就会把保留的数据发送给请求客户端。
payload: 发布内容
dupFlag：重发标志。为了确保信息的准确性，客户端可能会向服务端发送多次报文，如果是true，表示这是重发的。