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上一篇網(wǎng)文 與OneNET服務(wù)器連接初體驗(yàn) 我們介紹了使用 MQTT.fx 軟件連接上OneNET服務(wù)器。

今天我們來(lái)看一下，MQTT客戶端如何與OneNET服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，發(fā)布者(Publish)、代理(Broker)(服務(wù)器)、訂閱者(Subscribe)他們?nèi)咧g是什么樣的關(guān)系。

OneNET平臺(tái)的主題

MQTT的服務(wù)器端管理著很多主題(topic)，發(fā)布者是指對(duì)某個(gè)主題發(fā)布消息，訂閱者是指訂閱不同的主題。

發(fā)布者和訂閱者都屬于客戶端，一個(gè)客戶端既可以是發(fā)布者，也可以是訂閱者。

發(fā)布者針對(duì)某個(gè)主題發(fā)布了一條消息至服務(wù)器，服務(wù)器會(huì)分發(fā)給所有訂閱了該主題的訂閱者。

因此定閱與發(fā)布必須要有主題，主題相當(dāng)于對(duì)發(fā)送給服務(wù)器端的消息進(jìn)行了分類，只有客戶端定閱了某個(gè)主題后，才能收到相應(yīng)主題的payload，才能進(jìn)行通信。

一個(gè)客戶端可以向服務(wù)器訂閱多個(gè)主題。

比如我們分享過(guò)的的綜合實(shí)例：基于ZigBee的智能家居 。

這里阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就是MQTT的服務(wù)器(Broker)，手機(jī)上的云智能APP和我們做的控制板就屬于客戶端。

手機(jī)控制電燈開關(guān)，就是對(duì)設(shè)備屬性進(jìn)行設(shè)置，手機(jī)APP端發(fā)布了一個(gè)控制燈動(dòng)作的消息，控制板訂閱了這個(gè)消息，控制板就能收到服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的這個(gè)消息，進(jìn)而就能實(shí)現(xiàn)手機(jī)對(duì)控制板的控制。

控制板通過(guò)溫濕度傳感器獲取室內(nèi)的溫濕度信息，控制板通過(guò)發(fā)布帶有溫濕度信息的消息至服務(wù)器，手機(jī)端因?yàn)橛嗛喠舜酥黝}的消息，手機(jī)端也就可以收到此消息了，對(duì)此消息進(jìn)行解析，進(jìn)而顯示到手機(jī)APP中，也就實(shí)現(xiàn)了控制板上的溫濕度數(shù)據(jù)的上傳，這就是對(duì)設(shè)備屬性的上報(bào)。

參考官方的文檔，我們得知OneNET平臺(tái)的主題格式如下：

其中， {pid} 由產(chǎn)品ID替換，我們上文創(chuàng)建的產(chǎn)品ID為：hg8zt6E3LP。{device-name} 設(shè)備名稱為：XiaoHaLED 。

下面我們使用 MQTT.fx 軟件充當(dāng)客戶端，與OneNET服務(wù)器進(jìn)行通信，我們看看如何發(fā)布和訂閱消息。

發(fā)布消息

MQTT傳輸?shù)南⒎譃椋褐黝}(topic--區(qū)分不同消息)和負(fù)載(payload--消息內(nèi)容)兩部分。

通過(guò)上面我們知道，如果設(shè)備的屬性要上報(bào)給服務(wù)器，那么其主題為：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post

替換產(chǎn)品ID和設(shè)備名稱之后為：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/post

{ 
  "id": "123", 
  "version": "1.0", 
  "params": { 
    "Runtime": { 
      "value": 1000 
    } 
  } 
} 

使用 MQTT.fx 軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備屬性上報(bào)，具體操作如下：

也可以同時(shí)改變多個(gè)參數(shù)：

{ 
 "id": "123", 
 "version": "1.0", 
 "params": { 
  "Runtime": { 
   "value": 1000 
  }, 
  "PowerSwitch": { 
   "value": true 
  } 
 } 
} 

使用 MQTT.fx 軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備多屬性上報(bào)，具體操作如下：

發(fā)布消息需要填寫 topic、payload和消息的服務(wù)質(zhì)量等級(jí)。

MQTT.fx軟件右側(cè)的 QoS0、 QoS1等是消息服務(wù)質(zhì)量等級(jí)。

MQTT協(xié)議中有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量:

QoS0：“至多一次”，消息發(fā)布完全依賴底層 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)的情況。此級(jí)別一般用于環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)上傳，即使丟失一次數(shù)據(jù)也無(wú)所謂，因?yàn)橐话銈鞲衅鲾?shù)據(jù)的上傳都是周期性的。

QoS1：“至少一次”，確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。

QoS2：“只有一次”，確保消息到達(dá)一次。這一級(jí)別可用于對(duì)消息丟失和重復(fù)不能容忍的場(chǎng)景，比如在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，此服務(wù)質(zhì)量的消息因?yàn)橄到y(tǒng)開銷大，一般物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都是不支持的。

OneNET平臺(tái)對(duì)協(xié)議特性支持如下：

MQTT的訂閱

通常客戶端與MQTT Broker建立連接之后，客戶端首先要對(duì)其感興趣的主題進(jìn)行一下訂閱。

比如設(shè)備屬性設(shè)置，下行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set

替換產(chǎn)品ID和設(shè)備名稱之后為：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/set

下面演示一下，使用MQTT.fx軟件訂閱設(shè)備屬性設(shè)置的主題，然后使用OneNET控制臺(tái)中的應(yīng)用模擬器(模擬一個(gè)客戶端)，當(dāng)其改變某個(gè)屬性的時(shí)候，MQTT.fx軟件會(huì)同步收到此主題的消息內(nèi)容，對(duì)此消息進(jìn)行解析，就可以知道對(duì)設(shè)備屬性設(shè)置的指令的具體內(nèi)容了。

總結(jié)

本文介紹了 MQTT協(xié)議 ，MQTT協(xié)議采用發(fā)布/訂閱(Publish/Subscribe)模式，該協(xié)議主要有三個(gè)角色：發(fā)布者(Publish)、代理(Broker)(服務(wù)器)、訂閱者(Subscribe)。

他們?nèi)叩年P(guān)系如下圖所示：

由上圖我們可以看出來(lái)，消息傳遞的時(shí)候，并不是從消息的發(fā)布方直接送達(dá)到訂閱端，而是經(jīng)過(guò) MQTT Broker 進(jìn)行消息的分發(fā)。

這種發(fā)布/訂閱消息模式，提供了一種一對(duì)多的消息分發(fā)機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序的解耦。

發(fā)布者(Publish) 是發(fā)送消息的一方，可以為一個(gè)應(yīng)用程序或一臺(tái)設(shè)備。

代理(Broker)(服務(wù)器) 是管理消息隊(duì)列的一方，位于消息發(fā)布者和訂閱者之間。云端(服務(wù)器端)通過(guò)主題(Topic)的方式管理各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的訂閱，實(shí)現(xiàn)將設(shè)備與設(shè)備之間消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

訂閱者(Subscribe) 是訂閱主題的一方，主要用于接收消息。 

怎么樣?通過(guò)上面的描述，物聯(lián)網(wǎng)的通信過(guò)程你明白了嗎?

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