MQTT介绍及其工作原理

1、MQTT介绍

在电信网络中，存在着大量的 IP无线网络节点以及 IP交换机和路由器，这些网络节点也成为了很多应用的基础。而其中一种新型网络连接方式—— MQTT则是应用最为广泛的网络连接方式了, MQTT网关是一种实现对互联网通信和设备管理功能的重要工具。它将通信接口从以太网传输到互联网端是将网络上一个物理地址转换成另一个地址实现数据交换从而完成信息的传递。

MQTT 是一种传输协议由“物理层”通过无线网络将数据流从网络中传输出去，实现对数据链路和应用层数据传输业务进行控制提供支持等功能。它分为无线网用 MQTT网关，无线网络交换用网关，无线网接入网络单。而 MQTT网关是为了满足网络中不同业务系统在数据交换时需要而设计起来的一种设备，实现对各用户之间通信，在一定条件下可以方便而灵活地传输数据信息并进行相应的管理工作。通过 MQTT网关实现互联网访问控制功能，可以将整个网络作为一个节点管理起来，把多个网络用户集中在一起进行管理和监控，同时实现流量数据监控、智能路由分配等功能。

MQTT是分布式数据库系统。它采用高安全、高性能的 MQTT技术。在这个系统的硬件只有一台服务器，没有客户端也没有网络的访问权限。MQTT的应用是一种对分布式数据库系统进行高性能的连接、通信、高并发处理以及低延迟通信的系统。它可以实现复杂的分布式应用性能控制和负载均衡功能。当网络环境发生变化时，可以自动适配、切换到新的用户所需要的服务器模式。因此系统可以支持多种业务类型：远程控制、多进程同步、异构多任务管理以及多线程管理模式等

2、网关的工作原理

MQTT网关是专门针对移动网络中的无线网络环境而设计的一种功能强大的无线网络设备，通过多路由信号传输和数据传输实现网络功能。网关利用各种无线传输协议来控制各信道之间进行通信与传输。因此，网关在应用场合中有着广泛应用。目前网关主要分为两类（即非对称网络物理互联和非对称协议）或者两种以上的协议结构（如三层多路 MQTT)网络设备（如路由器、交换机、服务器等）网络技术公司。由于 MQTT作为通信协议是多用户数据流的传输媒介，因此必须保证 MQTT节点（即发送方、接收方）接收到有效信号后都必须通过网关向自己发送接收到的信号进行数据链路互联和信息处理。MQTT网关是一种面向整个无线网络的功能强大的协议栈应用总线平台。

它的工作方式与其它网关基本相同，都是通过物理设备和外部网络服务器之间进行通信。MQTT网关主要负责连接外部设备和终端的无线网络通信的工作。比如，在无线局域网中由两个 IP的设备通过网关和移动终端之间的通信来完成信息传送和转发。MQTT网关通过RS485和 GSM通讯协议的 QoS使能，也就是通过无线通信来接收和处理无线传输的数据包和信息，同时也可以控制整个网络及设备的工作状态。当然这些都是通过互联网实现的, MQTT网关主要负责通信协议控制以及数据交换处理工作。

MQTT 是开放的标准轻量级消息传递协议。它是一种发布/订阅网络协议，用于在设备之间传输消息。它非常适合连接具有最小网络带宽的远程设备，处理不可靠的网络，易于实施，因此非常适合机器对机器 (M2M) 通信。该协议在 TCP/IP 上运行。MQTT 用于多个行业，包括汽车、物流、消费品、电信、石油和天然气等。