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MQTT-SN协议乱翻之小结篇

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前言

这里简单做一些小结和对比,针对前面的协议翻译部分,一阶段的学习完结。

MQTT-SN VS MQTT

MQTT-SN基于MQTT原有语义,但做了很多的调整。比如: 一个CONNECT消息被拆分为3个消息 主题名称需要使用主题标识符替代 * 网关地址可以广播、查询得知

MQTT-SN 与 MQTT对比,使用一张图介绍

QoS

有关QoS,MQTT-SN新增增加了哑客户端(QoS :-1)支持:

网关的查询和发现

1.MQTT-SN客户端无须提前知道网关地址,接收网关的周期性广播好了,或直接广播一条网关查询;接收广播+主动查询,就够了

2.MQTT-SN对客户端/网关的乱入和丢失,处理的很好,备用网关在主网关挂掉之后即可转换为主网关,针对客户端而言,直接更新一个新的网关地址就可以

3.存在的若干网关可以互相协调彼此之间角色,互为主备stand-by,出现问题,主机下线维护,从机升级主机

清理会话

和MQTT 3.1协议类似,在上一次的客户端成功连接时在CONNECT中设置了清理会话标志clean session为false,遗嘱特性Will也为true,再次连接时,那么服务器为其缓存订阅数据和遗嘱数据是否已经被删除,对客户端不透明,因为就算是服务器因内存压力等清理了缓存,但没有通知到客户端,会造成订阅、遗嘱的误解。

还好,MQTT-SN协议中,网关在清理掉遗嘱数据后,可以咨询客户端,或主动通知客户端断开,重新建立会话流程。

在MQTT 3.1.1协议中,服务器会在CONNACK中标记会话是否已经被持久的标记。

主题标识符(Topic id)

确切来说,MQTT-SN协议存在三种格式主题名称(topic name),可由消息标志位包含TopicIdType属性决定:

  1. 0b01:预分配的主题标识符(topic id),16位自然数,0-65535范围
  2. 0b10:预分配的短主题名称(short topic name),只有两个字符表示
  3. 0b00:正常主题名称(topic name),可直接附加在REGISTER/SUBSCRIBE/WILLTOPICUPD消息对应字段中

所有主题被替换成标识符,在发布PUBLISH消息时,直接使用被指定的主题标识符topic id、short topic name即可。

MQTT-SN流程梳理

下面对MQTT-SN常用流程进行的流程简单梳理:

MQTT-SN运行的协议栈

MQTT-SN可以运行在不同的无线协议上,只要可以满足MQTT-SN 所定义即可:支持双向数据传输和网关即可,MQTT-SN完全可以运行在其上面。

MQTT-SN可以在ZigBee、Bluetooth、RF、UDP、6loWPAN等底层协议层面运行。

MQTT-SN网络拓扑图

下面是来自网友的基于MQTT-SN运行的架构图:

但实际上的其网络拓扑可能更为复杂,比如两个不同的传感器网络:

小结

传感器和制动器,合称为SA。传感器汇报状态数值(自身发布PUBLISH消息),制动器会被某参数值触发(接收到的PUBLISH消息)。好比,文件的输入-输出模式,传感器用于文件的读取,制动器用于文件写入。或者使用管道阀门,某指标超过阀值触发制动器报警,SA一起作用便于更好追踪数据。大部分时间,PUBLISH消息被用于触发制动器,这建立在后端服务器的分析结果基础上。

MQTT-SN比较知名的实现,比如(http://eclipse.org/proposals/technology.mosquitto/)[Eclipse Mosquitto],(RMSB)[http://git.eclipse.org/c/mosquitto/org.eclipse.mosquitto.rsmb.git/]等,但不是实现所有已定义细节,比如MQTT-SN协议转发部分(MQTT-SN Forwarder),就鲜有实现,但实现不难嘛,可能缺乏相应的场景支持吧。

MQTT-SN支持类似于传感器的网关,稍强的网络可与适用于MQTT协议,这样看来,MQTT要做到连接一切(Connect anything),如IBM所发布的红皮书所说,要使用MQTT打造一个智能星球,有戏!

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