基于mqtt物联网消息推送系统

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1、基于MQTT物联网消息推送系统*姜妮张宇赵志军(中国科学院声学研究所高性能网络实验室北京100190)摘要:随着物联网技术的发展和移动终端的普及，人们更加希望能够随时随地方便地获取信息和服务。本文旨在研究一种物联网消息推送系统，选用适合物联网的消息协议———MQTT，通过消息中间件，采用发布/订阅机制实现消息推送。相比于传统拉取方式，基于MQTT的物联网消息推送系统更加及时、高效、省流量、省资源。关键词:物联网，消息推送，MQTT，消息中间件，发布/订阅AMessagePushingSystemofIOTBasedonMQTTJIANGNi，ZHANGYu，ZHAOZhiju

2、n(InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciences，Beijing，100190，China)Abstract:WiththerapiddevelopmentofIoTtechnology，aswellasthepopularityofmobileterminals，peoplehopetobemoreeasilyaccesstoinformationandservicesanytimeandanywhere．ThispaperaimstostudyamessagepushingsystemofIOT，choosingames-sa

3、geprotocolwhichissuitableforIOT———MQTT，bytheMessageOrientedMiddleware，Usingpublish/subscribemechanismtohavethemessagepushed．Comparedtothetraditionalpullmode，themessagepushingsystemofIOTbasedonMQTTismoretimely，effi-cient，savingflowrateandresources．Keywords:IOT，messagepushing，MQTTprotocol，Mes

4、sageOrientedMiddleware，Publish/Subscribe1MQTT简介MQTT(MessageQueuingTelemetryTransport———消息队列遥测传输)，是一项为物联网而设计的消息传递技术，它是一种开放、精简、轻量级和容易实现的协议，特别适用于低带宽，网络不稳定，网络代价昂贵以及处理器和存储器资源有限的嵌入式设备和移动终端上。MQ协议特点如下:(1)开放:由IBM和Eurotech公司联合研制，开放公开的协议专门为“设备”网络专业定制。(2)轻巧:传输格式的最小化，无应用消息头，最小的数据包只有2个比特;复杂度降低，所需容量小。(3)可

5、靠:三种不同的服务质量:“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。②如果客户端意外掉线，使用“遗愿”发布一条消息。③带状态的语义，以及“持久的”订阅［1］。本文于2014－07－11收到。*基金项目:工信部重大专项(编号:2012ZX03005007)。姜妮等:基于MQTT物联网消息推送系统6期63(4)

6、简单:简单体积小的发布/订阅消息模式，异步“推送”传输，简单的使用方式———连接、发布、订阅、断开。MQTT在移动应用中的优势(1)可靠传输:可靠安全的信息交互;大规模、高可用性的支持;与企业服务建议集成。(2)消息推送:实时通知;丰富的推送内容;灵活的发布/订阅;消息存储与过滤。(3)低带宽、低耗能、低成本:占用移动应用程序空间小;带宽利用率高;耗电量少;比SMS便宜。2消息中间件概述2．1消息中间件概念消息中间件利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信，尤其

7、适合处理网络变化频繁、网络环境复杂的通信过程。2．2消息中间件的消息传递模式消息中间件提供了两种最普遍的消息传递模式:点对点模式(Point－to－Point，PTP)和发布/订阅模式(Publish/Subscribe)。(1)点对点模式。PTP模式用于消息发布者和消息接收者一对一的通信，消息发布者发布消息到消息队列中，消息接收者从消息队列读取消息。PTP模式的最大优点是实现简单，缺点也是显而易见，数据通信双方的耦合度太高、扩展性较差，通信双方任一方发生变化时，另一方的应用程序都会作相应并更，不利于多