大白话聊物联网通信过程，看不懂算我输！~

大家好，我是程序员小哈，十一假期结束了，我们继续分享嵌入式相关知识，喜欢的小伙伴，文末点赞，让我看到哈。

上一篇网文 与OneNET服务器连接初体验 我们介绍了使用 MQTT.fx 软件连接上了OneNET服务器。

今天我们来看一下，MQTT客户端如何与OneNET服务器进行数据通信，发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）他们三者之间是什么样的关系。

OneNET平台的主题

MQTT的服务器端管理着很多主题（topic），发布者是指对某个主题发布消息，订阅者是指订阅不同的主题。

发布者和订阅者都属于客户端，一个客户端既可以是发布者，也可以是订阅者。

发布者针对某个主题发布了一条消息至服务器，服务器会分发给所有订阅了该主题的订阅者。

因此定阅与发布必须要有主题，主题相当于对发送给服务器端的消息进行了分类，只有客户端定阅了某个主题后，才能收到相应主题的payload，才能进行通信。

一个客户端可以向服务器订阅多个主题。

比如我们分享过的的综合实例：基于ZigBee的智能家居 。

这里阿里云物联网平台就是MQTT的服务器（Broker），手机上的云智能APP和我们做的控制板就属于客户端。

手机控制电灯开关，就是对设备属性进行设置，手机APP端发布了一个控制灯动作的消息，控制板订阅了这个消息，控制板就能收到服务器转发来的这个消息，进而就能实现手机对控制板的控制。

控制板通过温湿度传感器获取室内的温湿度信息，控制板通过发布带有温湿度信息的消息至服务器，手机端因为订阅了此主题的消息，手机端也就可以收到此消息了，对此消息进行解析，进而显示到手机APP中，也就实现了控制板上的温湿度数据的上传，这就是对设备属性的上报。

参考官方的文档，我们得知OneNET平台的主题格式如下：

其中， {pid} 由产品ID替换，我们上文创建的产品ID为：hg8zt6E3LP 。
{device-name} 设备名称为：XiaoHaLED 。

下面我们使用 MQTT.fx 软件充当客户端，与OneNET服务器进行通信，我们看看如何发布和订阅消息。

发布消息

MQTT传输的消息分为：主题（topic–区分不同消息）和负载（payload–消息内容）两部分。

通过上面我们知道，如果设备的属性要上报给服务器，那么其主题为：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post

替换产品ID和设备名称之后为：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/post

{
  "id": "123",
  "version": "1.0",
  "params": {
    "Runtime": {
      "value": 1000
    }
  }
}
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使用 MQTT.fx 软件实现设备属性上报，具体操作如下：

也可以同时改变多个参数：

{
	"id": "123",
	"version": "1.0",
	"params": {
		"Runtime": {
			"value": 1000
		},
		"PowerSwitch": {
			"value": true
		}
	}
}
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使用 MQTT.fx 软件实现设备多属性上报，具体操作如下：

发布消息需要填写 topic、payload和消息的服务质量等级。

MQTT.fx软件右侧的 QoS0、 QoS1等是消息服务质量等级。

MQTT协议中有三种消息发布服务质量:

QoS0：“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的情况。此级别一般用于环境传感器数据上传，即使丢失一次数据也无所谓，因为一般传感器数据的上传都是周期性的。

QoS1：“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。

QoS2：“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于对消息丢失和重复不能容忍的场景，比如在计费系统中，此服务质量的消息因为系统开销大，一般物联网平台都是不支持的。

OneNET平台对协议特性支持如下：

MQTT的订阅

通常客户端与MQTT Broker建立连接之后，客户端首先要对其感兴趣的主题进行一下订阅。

比如设备属性设置，下行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set

替换产品ID和设备名称之后为：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/set

下面演示一下，使用MQTT.fx软件订阅设备属性设置的主题，然后使用OneNET控制台中的应用模拟器（模拟一个客户端），当其改变某个属性的时候，MQTT.fx软件会同步收到此主题的消息内容，对此消息进行解析，就可以知道对设备属性设置的指令的具体内容了。

总结

本文介绍了 MQTT协议 ，MQTT协议采用发布/订阅（Publish/Subscribe）模式，该协议主要有三个角色：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。

他们三者的关系如下图所示：

由上图我们可以看出来，消息传递的时候，并不是从消息的发布方直接送达到订阅端，而是经过 MQTT Broker 进行消息的分发。

这种发布/订阅消息模式，提供了一种一对多的消息分发机制，进而实现了应用程序的解耦。

发布者（Publish） 是发送消息的一方，可以为一个应用程序或一台设备。

代理（Broker）（服务器） 是管理消息队列的一方，位于消息发布者和订阅者之间。云端（服务器端）通过主题（Topic）的方式管理各个物联网设备的订阅，实现将设备与设备之间消息进行转发。

订阅者（Subscribe） 是订阅主题的一方，主要用于接收消息。

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内容涉及但不限于STM32、单片机、鸿蒙、Qt、小程序，感兴趣的可以持续关注哈，以后的网文，篇篇文末都有的！~

Q： MQTT官网？

A： https://mqtt.org/

在上面链接可以详细了解MQTT协议及官方推荐的各种服务器和客户端使用的各种语言的API库。