MQTT协议与活字格的关系“揭秘”
本帖最后由 Erik.Xue 于 2023-9-28 11:44 编辑随着物联网技术的爆发式发展，有点当初互联网起飞的盛况，越来越多的设备和网络连接在一起，形成一张庞大无比的物联网生态系统。在这个系统中，通信协议扮演者至关重要的角色。海量的设备接入和设备管理对网络带宽、时延要求、通信协议以及平台服务架构都带来了巨大的挑战和机遇。对于物联网协议来说，解决了这些关键问题就解决了挑战。
那么说了这么多，这个和活字格有什么样的关系呢？为了解释清楚，我们先要了解一下什么是MQTT协议。
TCP MQTT连接
标椎的MQTT是基于TCP/IP协议栈构建的异步通信消息协议，是一种轻量级的发布、订阅消息传输协议。可以在不可靠的网络环境中进行扩展，适用于设备硬件存储空间或网络带宽有限的场景。
WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输，客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单。这里 WebSocket 更准确的是指先使用 WebSocket 建立连接，然后在 WebSocket 通道上使用 MQTT 协议进行通信，即 MQTT over WebSocket。主要是用于浏览器环境的连接。标准的 MQTT 和 WebSocket 都是不加密的。会有一定的安全风险。
所以，在 MQTT 或 WebSocket 协议通信的基础上，添加 TLS/SSL 加密，确保通信的安全，不易被**和篡改。MQTT TLS/SSL 端口号为 8883，对应 mqtts 协议； WebSocket TLS/SSL 端口号为 8084，对应 wss 协议。这里就不过多赘述MQTT协议加密相关的内容，有兴趣的小伙伴可以自行搜索查阅相关资料。
为了能直观的了解下MQTT协议，我们就和HTTP协议做一个对比吧，因为毕竟在活字格里HTTP协议是大家熟知的“常客”了，像我们的《发送HTTP请求命令》插件、
服务端命令等等，用到的都是HTTP协议，而在B/S架构中，HTTP协议也是必不可少的。
那么MQTT协议和HTTP协议有什么样的区别呢，我们接下来看一张对比表格。
ParameterMQTTHTTP
缩写全称Message Queuing Telemetry TransportHyper Text Transfer Protocol
架构工作方式基于【发布/订阅】模式工作方式基于【请求/相应】模式
复杂度less complexitymore complex
协议设计该协议是以数据中心而设计该协议是以文档中心而设计
消息大小消息采用二进制形式因而较小消息大多使用ASCII格式
头部大小2 Bytes8 Bytes
端口号1883 / 8883 etc.80 / 8080 etc.
数据安全协议提供SLL/TLS安全协议本身没有安全协议，只有通过HTTPs协议
消息交互可以实时推送消息需要通过轮训获取数据更新
状态有状态无状态
连接恢复可从连接异常断开中恢复无法实现恢复
编码无须编码/解码基于文本数据传输，需要Base64编码/解码
以上就是针对MQTT协议的介绍和对比，总结来说，MQTT协议就是WebSocket协议的特别版，同样会保持长链接，那么接下来就是为大家介绍下在活字格中MQTT协议是如何应用的。‘
MQTT客户端
看下图：
上图就是MQTT在活字格中的应用，在活字格中，MQTT负责的是客户端侧的工作和任务，通过订阅单个和多个MQTT服务器的主题，就可以接收到MQTT服务器所推送的数据了。
当然上图只是简单的架构图，在复杂的生产环境中，MQTT前侧还会有很多工业采集硬件、边缘服务器等对实时、大量的数据进行预处理，而后交给MQTT服务器，MQTT服务器才会将订阅了主题的内容发送给对应的MQTT客户端。
最简单的应用场景这里举一个例子：
在大棚养殖中，需要实时监控大棚内的温度，如果温度过高或过低都会导致农作物生长异常甚至死亡，那么为了能实时监控温度变化并能提供温度超标预警的功能，我们就可以在大棚中不同位置安装多个温度传感器硬件设备，硬件数据的收集一般会通过Modbus协议进行传输，这个不是这节的重点不做赘述。
硬件数据会实时发送给相应的边缘服务器进行数据预处理，比如温度只要不超过20度，那么边缘服务器会忽略这一条数据信息。当某时温度超过了30度，边缘服务器会立刻将次温度信息给到MQTT服务器，MQTT服务器会立刻将对应的温度信息推送给订阅了MQTT主题的客户端，MQTT客户端收到相应的信息后，进行处理并给出告警通知或操作。
以上就是一个简单的MQTT客户端应用场景。
活字格中的实现
那么，为了让活字格可以充当一个MQTT客户端的角色，该怎么去做呢？为了解决此问题，可以使用插件《MQTT客户端》插件：
Mqtt客户端 - 葡萄城市场 (grapecity.com.cn)
该插件可以设置订阅相应MQTT服务端，可以同时订阅单个或多个主题，并且也可以根据自己的需求断开链接，那么接下来就为大家演示下对应的效果。
为了演示和测试，我这边选择了一个开源的MQTT服务端——mosquitto，感兴趣的小伙伴可以自行了解下。
1、启动MQTT服务端（mosquitto）
如上图，我在某个服务器上启动了MQTT服务端。
2、订阅主题
下载打开这个工程文件——
在工程中配置对应的服务器地址及订阅主题：
回调服务端命令为：《处理接收信息》，这里为了演示我就将订阅的消息存入到表1中。
3、运行效果
显示订阅成功后，我在服务端继续发布消息，具体看视频的效果：
https://cdn.grapecity.com.cn/hzg/videos/Mqtt客户端效果演示.mp4
这样就是实现了活字格作为MQTT客户端的效果，插件具体的使用方式可以参考《葡萄城市场》中的介绍哈~
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