MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) dalam istilah manusia berarti Message Queuing Telemetry Transport. Beberapa tahun yang lalu, ketika sisi PC dari prevalensi banyak insinyur tidak mendengar istilah yang tidak langsung, namun dengan perkembangan bertahap teknologi Internet of Things (IoT), protokol ini semakin sering muncul di mata para insinyur besar. Hal ini menyebabkan banyak insinyur hanya mengetahui namanya tetapi tidak tahu artinya, bahkan banyak orang yang mengira bahwa ini adalah sejenis protokol yang dikembangkan seiring dengan berkembangnya IoT. Faktanya, protokol MQTT pertama kali ditemukan lebih dari 20 tahun yang lalu, dan pada tahun 1999 Andy Stanford Clark dari IBM dan Alan Nippe dari Cirrus Link menulis versi pertama dari protokol tersebut. Protokol ini telah distandarisasi secara internasional sebagai protokol perpesanan berbasis publikasi/langganan di bawah standar ISO (ISO/IEC PRF 20922.) IBM menyerahkan spesifikasi MQTT versi 3.1 kepada Organisasi Fasilitasi Standar Informasi Terstruktur pada tahun 2013, bersama dengan piagam untuk memastikan bahwa hanya sejumlah kecil perubahan yang dapat dilakukan pada spesifikasi tersebut, dan sejak itu protokol MQTT telah digunakan di sejumlah ceruk sejak itu. Setelah infrastruktur teknis IoT diselesaikan, protokol kuno ini mulai muncul untuk pertama kalinya.
Lapisan Transportasi dan Aplikasi Jaringan
Seperti kita ketahui bersama, pesatnya perkembangan Internet of Things sejauh ini tidak dapat meninggalkan infrastruktur jaringan komunikasi, kini Anda dapat mengontrol setiap sudut dunia di rumah dengan saklar lampu ruangan, atau untuk melakukan kontrol industri, Anda juga dapat mengontrol pergerakan robot dari jarak jauh, kematangan teknologi ini didasarkan pada komunikasi jaringan sebagai dasarnya. Teknologi utama dari teknologi jaringan saat ini adalah model tujuh-lapisan OSI, tentu saja, aplikasi sebenarnya sebenarnya menggunakan model jaringan empat-lapisan TCP/IP.
TCP / IP empat-model jaringan lapisan dari lapisan transport ketiga adalah protokol TCP / IP yang terkenal, lapisan ini tujuan utama dari protokol ini digunakan untuk mengirim komputer pada transmisi data komunikasi jaringan ke alamat IP yang ditentukan dari mesin lain di atas, misalnya, alamat IP "192.168.137.19 Misalnya, jika mesin dengan alamat IP "192.168.137.19" ingin mengirim paket biner 16-byte ke mesin dengan alamat IP "192.168.137.10", maka dimungkinkan untuk menggunakan protokol TCP/IP untuk mengirimkannya. Sebaliknya, saat mentransfer data menggunakan TCP, kita biasanya menggunakan soket.
Tetapi ketika alamat IP mesin "192.168.137.19" untuk mengirim data ke mesin "192.168.137.10", paket paket TCP di dalam data ini sebenarnya atas nama apa arti dari ujung penerima alamat IP dari ujung penerima mesin "192.168.137.10" bagaimana cara mengurai paket data ini, masalah ini diserahkan pada lapisan transport di atas lapisan protokol yang harus dipecahkan, yaitu protokol lapisan aplikasi. Tentu saja, jika protokol Anda tidak ingin memberikan resolusi pada jaringan komputer biasa, Anda juga dapat mengembangkan beberapa protokol lapisan aplikasinya sendiri, tidak masalah, tujuan lapisan transport hanya untuk meneruskan data ke mesin target di atasnya.
Pekerjaan kita sehari-hari, hiburan akan sering menjumpai berbagai protokol lapisan aplikasi, seperti ketika Anda membuka halaman web, gambar ditampilkan di posisi itu, tombol untuk menunjuk ke bawah adalah untuk mencapai fungsi apa, ini dengan HTML HyperText Transfer Protocol (Bahasa Inggris: HyperTextTransferProtocol, singkatan: HTTP) setuju. Hal ini memastikan bahwa ketika halaman di situs web Anda diminta oleh perangkat apa pun, perangkat tersebut dapat menampilkannya dengan benar. Selain HTTP, masih banyak protokol lapisan aplikasi lainnya seperti DNS, FTP, dll., dan protokol MQTT yang menjadi protagonis kita saat ini adalah salah satunya.
Mengapa IoT lebih menyukai MQTT
Dengan semua protokol lapisan aplikasi hebat yang tersedia untuk aplikasi kita yang ada, mengapa MQTT bersinar di bidang IoT. Pilihan protokol MQTT bukannya tidak berdasar; MQTT adalah protokol jaringan ringan dan fleksibel yang berupaya mencapai keseimbangan yang tepat bagi pengembang IoT:
Protokol ringan ini dapat diimplementasikan pada perangkat keras yang sangat terbatas dan jaringan dengan latensi/bandwidth tinggi.
Fleksibilitasnya memungkinkan untuk mendukung beragam skenario aplikasi untuk perangkat dan layanan IoT.
Sebagian besar pengembang sudah familiar dengan layanan web HTTP. Jadi mengapa tidak membiarkan perangkat IoT terhubung ke layanan Web? Perangkat dapat mengirimkan datanya dalam bentuk permintaan HTTP dan menerima pembaruan dari sistem dalam bentuk respons HTTP. Model permintaan dan respons ini memiliki beberapa keterbatasan serius:
HTTP adalah protokol sinkronisasi. Klien perlu menunggu server merespons. browser web memiliki persyaratan ini, namun mengorbankan skalabilitas. Di ruang IoT, sejumlah besar perangkat dan jaringan yang mungkin tidak dapat diandalkan atau memiliki latensi tinggi membuat komunikasi sinkron menjadi masalah. Protokol perpesanan asinkron lebih cocok untuk aplikasi IoT. Sensor mengirimkan pembacaan dan membiarkan jaringan menentukan rute dan waktu terbaik untuk mengirimkannya ke perangkat dan layanan target.
HTTP bersifat searah. Klien harus memulai koneksi. Dalam aplikasi IoT, perangkat atau sensor biasanya adalah klien, yang berarti mereka tidak dapat menerima perintah dari jaringan secara pasif.
HTTP adalah protokol-ke-satu. Klien membuat permintaan dan server merespons. Mengirimkan pesan ke semua perangkat di jaringan tidak hanya sulit tetapi juga mahal, yang merupakan kasus penggunaan umum dalam aplikasi IoT.
HTTP adalah protokol kelas berat dengan banyak header dan aturan. Ini tidak cocok untuk jaringan terbatas.
Karena alasan ini, sebagian besar sistem-berperforma tinggi dan skalabel menggunakan bus pesan asinkron untuk pertukaran data internal, bukan layanan Web.
Model berlangganan/terbitkan
Menariknya, server protokol MQTT ini sebenarnya memiliki desain yang jauh lebih sederhana daripada server web, karena berupaya menjadi layanan yang efisien. mekanisme yang digunakan MQTT untuk mengirim dan menerima pesan agak mirip dengan hubungan antara situs publik kami dan Anda, para pembaca.
Di dunia nyata, saya dan Anda mirip dengan memiliki perangkat MQTT yang terhubung ke server terpadu, Anda berlangganan kami karena minat atau semacam kasih sayang untuk nomor publik kami, dan ketika setiap hari saya mengirimkan pesan teks, Anda akan muncul di ponsel Saya mendorong pesan, proses ini, Anda mendapatkan informasi saya dengan cara yang dikenal sebagai Dalam proses ini, cara Anda mendapatkan informasi saya disebut "berlangganan", dan perilaku posting saya ke nomor publik ini adalah "penerbitan". Dan semua orang dapat membaca artikel saya, Anda dapat dengan bebas meninggalkan pesan kepada saya, perilaku ini adalah perilaku "publikasi" setiap orang, dan saya selalu berada di depan dorongan untuk melihat pesan semua orang, ini adalah semacam perilaku "berlangganan". Dalam proses ini, semua informasi eksternal tidak ada hubungannya dengan kami, kami hanya berkomunikasi dengan arus informasi dalam dua arah. Mekanisme pengiriman pesan di MQTT juga didasarkan pada model Publish - Subscribe. Mekanisme pengiriman pesan MQTT juga didasarkan pada model "Publikasikan" - "Berlangganan".
Langkah-langkah spesifik MQTT adalah:
Langkah 1:Gunakan yang pertama untuk mendapatkan server MQTT, lalu buat produk komunikasi MQTT baru.
Langkah 2:Lalu pergi untuk terhubung ke server ini, dua parameter penting untuk terhubung ke server adalah nomor host (nama domain atau alamat IP) dan nomor port.
Langkah 3:Jika Anda menggunakan platform server cloud pihak ketiga, Anda mungkin perlu masuk ke perangkat ini menggunakan ID produk dan informasi autentikasi, yang keduanya dapat ditemukan di backend Device Cloud.
Setelah ketiga langkah ini selesai, Anda dapat berlangganan atau memposting pesan ke topik terkait.
Saya akan menyusun dokumen untuk menunjukkan kepada Anda cara "melakukan pelacuran" pada platform akses terbuka cloud perangkat China Mobile.
Ketiga langkah ini berlaku untuk pengembangan perangkat lunak aplikasi dan pengembangan mikrokontroler. Dalam pengembangan mikrokontroler, jika Anda menggunakan perintah AT dan komunikasi modul WIFI eksternal, maka modul umum dapat dilengkapi dengan perintah AT + MQTT, yang merupakan cara terbaik untuk mengurangi tekanan pada mikrokontroler. Atau Anda dapat langsung mengakses data lapisan transport TCP/IP, lalu mengurai MQTT, yang mengharuskan pengguna memiliki pemahaman mendalam tentang protokol MQTT untuk juga mengurai data Json mereka sendiri, jadi secara umum saat melakukan perangkat yang disematkan, umumnya disarankan agar kita langsung menggunakan modul yang sudah jadi-dengan protokol MQTT, lebih mudah mengurai perintah AT secara langsung.
Studi Kasus:
Remote control lampu dan mendapatkan suhu ruangan saat ini.
Mengenai hal ini, sebenarnya ini adalah salah satu aplikasi MQTT yang paling sederhana. Pertama-tama, papan kontrol yang tertanam di dalam ruangan terutama terhubung ke server melalui WIFI, yang dapat mengontrol sakelar lampu dan juga mengumpulkan suhu. Perangkat akhir yang jauh adalah ponsel.
Agar komunikasi tetap berjalan, pertama-tama mereka harus terhubung ke server MQTT yang sama.
Informasi suhu di sisi perangkat dikumpulkan oleh perangkat, sehingga perlu mempublikasikan data yang dikumpulkan ke topik "Suhu", sedangkan ponsel mendapatkan informasi suhu, sehingga perlu berlangganan topik "Suhu". Setelah perangkat mengirimkan informasi suhu ke "topik suhu", topik tersebut akan diterima oleh ponsel.
Kontrol lampu di sisi perangkat dijalankan oleh perangkat, sehingga perlu berlangganan topik "saklar lampu", sedangkan ponsel mengontrol sakelar lampu, sehingga perlu mempublikasikan informasi kontrol ke topik "saklar lampu" ini. Setelah ponsel mengirimkan pesan lampu menyala ke topik "lampu menyala", topik tersebut akan diterima oleh terminal, dan kemudian perintah lampu menyala akan dijalankan.