MQTT over WiFi#

实验目的#

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的通信协议，专门设计用于物联网（IoT）设备之间的通信。它是一个基于发布/订阅模式的协议，允许设备通过中间代理（broker）进行异步通信。

以下是MQTT的一些关键特点和概念：

轻量级：MQTT协议设计简单，通信消息头部开销小，适用于低带宽和不稳定网络环境，以及资源受限的设备。
发布/订阅模式：MQTT使用发布/订阅模式进行消息传递。设备可以作为发布者（publisher）将消息发布到主题（topic），而其他设备可以作为订阅者（subscriber）订阅感兴趣的主题。这种解耦的模式使得设备之间的通信更加灵活和可扩展。
主题（Topic）：主题是MQTT中消息的分类标识符。发布者发布消息到特定主题，而订阅者可以订阅一个或多个主题以接收相应的消息。
代理（Broker）：MQTT通信的中间代理称为代理或者消息代理（broker）。代理负责接收发布者的消息，并将其分发给订阅了相应主题的订阅者。代理可以处理订阅者的注册和管理，确保消息的可靠传递。
QoS（Quality of Service）：MQTT定义了三个不同级别的消息传递质量：QoS 0（至多一次）、QoS 1（至少一次）和QoS 2（恰好一次）。QoS级别决定了消息的可靠性和传递机制。
连接和会话：MQTT使用基于TCP/IP的长连接进行通信。设备通过建立连接到代理并保持会话，以便进行消息的发布和订阅。这种长连接的机制可以减少网络开销和延迟。

MQTT广泛应用于物联网领域，特别适合于传感器、嵌入式设备和其他资源受限的设备之间的通信。它的轻量级和灵活性使得MQTT成为连接大规模设备网络的理想选择。

EMQX是一款开源的高度可扩展的MQTT消息代理（broker），它是建立在Erlang/OTP平台上的，专为物联网和实时通信应用而设计。

EMQ X具有以下主要特点：

高可扩展性：EMQ X使用Erlang/OTP的并发模型和可伸缩性，能够轻松处理大规模设备网络的消息传递。它支持水平扩展，可以通过增加节点来增加系统的容量和吞吐量。
MQTT支持：作为一款MQTT消息代理，EMQ X完全兼容MQTT协议版本3.1和3.1.1。它支持发布/订阅模式、QoS级别、保留消息、遗嘱消息和持久化订阅等核心功能。
安全性：EMQ X提供多种安全机制来保护消息传递的机密性和完整性。它支持TLS/SSL加密传输，可以使用用户名和密码进行身份验证，还支持访问控制列表（ACL）以限制设备的访问权限。
多协议支持：除了MQTT，EMQ X还支持其他通信协议，如MQTT-SN、CoAP、AMQP等。这使得它能够与不同类型的设备和应用集成，并提供统一的消息中间件解决方案。
实时数据处理：EMQ X内置了强大的实时数据处理和规则引擎，称为EMQ X Rule Engine。它可以对设备发送的消息进行筛选、转发、转换和存储等操作，实现实时数据的处理和分析。
高可用性和容错性：EMQ X支持集群模式和故障转移，确保系统的高可用性和容错性。当一个节点发生故障时，其他节点可以接管服务，保证消息传递的连续性。

EMQ X广泛应用于物联网、智能家居、工业自动化、智能交通等领域，为设备之间的可靠通信提供了可靠的基础架构和强大的功能。作为开源软件，它也得到了一个活跃的社区的支持和贡献。

MQTT X为跨平台的MQTT客户端，可在官方页面下载安装。对于UBUNTU系统可直接通过以下命令安装

sudo snap install mqttx

在EMQX，可以自定义主题，为了配合和下一节的thingsboard使用，本节实验使用已定义的主题内容：

1 遥测数据

v1/devices/me/telemetry

2 设备属性

v1/devices/me/attributes

负载以json数据格式表达：行如下：

{"key1":"value1", "key2":"value2"}