MQTT 平台解读：构建现代物联网应用的必备组件

MQTT 与 MQTT 平台

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种基于 TCP 物联网通信协议，它采用发布/订阅模式，专为低带宽和不稳定网络环境下的高效物联网通信而设计，非常适用于轻量级物联网设备之间的事实消息传递和交换。

MQTT 平台则是建立在 MQTT 协议之上，为物联网设备提供集中化设备管理、消息传递和数据集成的平台。通过 MQTT 平台，用户可以通过轻量级的消息传递机制进行通信，实现高效、可靠的数据传输，更方便地管理和控制物联网设备。

MQTT 平台解决的问题

物联网应用的数据流可以概括为设备之间、设备与数据系统之间的数据移动过程。在这一过程中，MQTT 平台充当中间平台的角色，直接连接设备和数据系统，并负责实现不同角色之间的数据传输和路由工作。

以开发包括智能灯具和智能插座在内的一个智能家居应用为例，通过物联网技术，用户可以通过手机应用或者其他方式控制灯光和电器的开关状态。借助现有的 MQTT 平台和 MQTT 协议的发布订阅特性，我们可以很轻松地连接每个设备，并实现数据流（控制指令）从用户的设备（如手机）精确传输到智能灯具或智能插座的流程，实现对设备的远程控制。

对于一个正式的物联网应用，MQTT 平台解决的是可靠通信、集中化的消息传递、数据持久化和存储以及安全性保障等需求，为用户提供高效、可靠和安全的物联网通信和管理方案。

MQTT 平台的应用场景

MQTT 平台是物联网重要的基础设施。MQTT 作为一种轻量级的通信协议，具有轻量易实现、低延迟、高可靠等特性，天然适用于各种需要大规模连接设备的物联网应用场景，例如：

• 车联网：车联网的未来是“数据驱动”和“服务导向”，MQTT 平台能够以可扩展、可靠和安全的方式将数百万辆汽车轻松连接到云端，将联网汽车的遥测数据与企业系统、大数据、AI/ML 和各种云服务无缝集成。
• 电动汽车充电网络：借助 MQTT 平台强大的数据接入与处理能力，可以构建充电网、车联网、互联网三者贯通的云平台，提供 IoT 时代下的高效解决方案，大幅提高充电桩的使用效率。
• 物流资产管理：MQTT 平台能够收集、传输和处理物流环节中的车辆以和仓储的各类传感器数据，实现物流资产管理数据驱动解决方案，帮助公司实时监控其资产并挖掘数据价值，从而做出明智的管理决策以降低成本和提高竞争力。
• 工业生产：利用 MQTT 平台建立完善的数据采集、传输、分发等机制，工厂能够快速部署各种智能应用，实现包括设备健康管理、能耗设备优化、生产监控和分析、产品质量追溯、供应链参数优化、预测性维护和缺陷检测等业务。

随着 IoT 技术的不断发展，MQTT 平台将作为一种关键的物联网连接基础设施，在能源、智能家居、医疗等各个行业发挥重要作用，不断深入和扩展其应用场景。

领先 MQTT 平台应当具备的功能特性

从设备接入到数据完成集成和处理的任意一个步骤中，用户都会有多样化丰富的场景需求。MQTT 平台作为整个应用的接入核心，承载了设备连接与通信、安全管理、管理集成与数据集成等诸多功能。

一般来讲，一个领先 MQTT 平台应当具备以下功能特性：

• 连接性：物联网设备需要能够实时并可靠地连接到互联网，以便发送和接收数据。这要求 MQTT 平台能够提供稳定的网络连接，并能够承载海量的设备连接。
• 可扩展性：物联网设备与消息数量以及集成的复杂度会随着业务发展逐渐增加，这要求平台具有良好的可扩展性，可以适应设备数量的增长，并实现平滑扩展和大规模扩展支持。
• 可靠性：MQTT 平台需要具有高度的可靠性，确保数据不会在传输过程中丢失。这要求 MQTT 平台实现标准的 MQTT 协议，包括完整消息 QoS 支持、遗嘱消息、持久会话等特性。除了 MQTT 协议标准外，数据可靠性还有赖于 MQTT 平台的稳定性设计以及一些针对性的功能增强。
• 安全性：物联网设备通常处理敏感数据，如用户的个人信息或企业的业务数据。因此，MQTT 平台需要提供强大的安全措施，提供连接层、设备认证与授权以及企业合规和数据安全方面等全面的多重安全保障机制。这可以为不同场景提供与之适应的方案，更好地保护数据不受未经授权的访问或攻击。
• 多样化部署形态：互联网应用中 Serveless、私有部署以及云托管不同的部署模式可以为开发者提供多样化的灵活选择，这一实践在物联网中同样适用。MQTT 平台应当提供多样化部署形态，无论是进行低成本快速原型构建的初创企业，还是希望获得更强大数据合规与安全保障的进入成熟周期的企业，用户都能找到适合自身需求的部署方案，并根据发展情况在多种形态之间轻松切换。这可以为渐进式开发、服务选型以及成本控制提供很大的灵活性。
• 互操作性：MQTT 平台通常需要与其他系统、设备、平台和云应用程序进行集成，实现流程化的管理与数据互联。这要求 MQTT 平台具有良好的互操作性，可以通过 REST API、消息桥接以及插件等方便地与其他系统进行集成。

EMQX: 全球领先的 MQTT 平台

EMQX 是一个全球领先的 MQTT 平台，提供了多种形态的部署模式，包括 Serverless、私有的部署企业版和全托管 Cloud 集群以满足不同用户群体的需求。在功能上，EMQX 专注于为物联网设备间实现无缝互联、实时数据收集和处理以及安全防护，提供了大量开箱即用的功能，为多样化场景下的物联网应用提供了一站式的解决方案。

连接性

EMQX MQTT 平台提供卓越的连接性，使物联网设备能够实时、可靠地连接到互联网。无论是大规模设备连接还是低带宽环境下的连接，EMQX 都能提供稳定的网络连接。EMQX 提供高效的连接管理，能够处理大量设备的连接请求，并支持会话保持和自动重连机制，确保设备与平台之间的持久连接。

在最新版本中，EMQX 支持至多 23 个节点并能够承载超过 1 亿 MQTT 连接，这对于超大规模的物联网应用来说，在减少架构复杂度的同时还能够降低部署成本，同一集群内的连接也可以大幅度降低网络和消息延迟，提高整体的通信效率。

可扩展性

EMQX 提供了无主复制和主从复制混合的原生集群架构，用户可以在运行时向集群添加更多节点轻松地进行水平扩展，使其能够处理越来越多的设备连接和消息通信。

可靠性

EMQX 实现了会话持久化、离线消息和消息事件控制，以确保传输过程的可靠性，并能感知和响应消息丢失事件。

安全性

EMQX 提供了丰富的安全功能，除了 TLS/SSL 加密通信外，针对同一个物联网应用中多种设备接入的情况提供了多样化的认证与授权功能。例如硬件设备与用户 App 通常具备不同的权限，而 EMQX 允许根据接入环境，分别为其启用 X.509 证书认证以及 JWT 认证，并根据主题实现精细的发布订阅权限控制。EMQX 灵活的选项可以为每一个领域提供最佳的安全方案。

多样化部署形态

针对多样化的用户需求，EMQX 提供了丰富的部署选择。

如果用户希望使用全托管的云服务，可以选择低成本、用于快速验证的 Serverless 版本；如果规模更大，可以选择包含丰富的高级功能，适合各种类型的业务需求的专有版本；对于深度企业用户，EMQX 提供了 BYOC 部署，允许用户在自己的云上部署 EMQX 集群，可以在满足数据合规性的同时获得专业运维管理服务。

EMQX 也提供自托管部署选项，支持在私有云、公有云及混合云中完成部署，并通过 Kubernetes Operator 和 Terraform 实现灵活的 DevOps 自动化。

由于采用了标准的 MQTT 协议，无平台锁定，所有产品形态都按照统一的设计语言来设计，无论是云端部署还是自托管部署 EMQX，用户都能在功能和使用体验上无阻碍地进行迁移。

互操作性

EMQX 提供了丰富的集成能力，包括：

全面的 REST API

EMQX 通过提供全面的 REST API，使得设备管理、消息传递和功能配置等方面的集成变得更加方便。这种集成方式使得与 EMQX 的交互变得简单，同时也为开发人员提供了更多的灵活性和自定义能力。

标准的 MQTT 协议接入和桥接

EMQX 可以与各类网关和其他 MQTT 平台进行接入和桥接通信，实现边缘连接和平台异构。通过与其他 MQTT 平台的集成，EMQX 可以扩展其功能和覆盖范围，提供更加全面的解决方案，满足不同场景的需求。

40 +数据集成组件

EMQX 提供了 40 余种数据集成组件，包括常规数据库和流数据服务，以及 AWS、Azure、Google Cloud 等云平台上的各类数据服务。这些集成使得 MQTT 客户端的事件和消息可以与外部数据系统进行集成，实现数据的传递和交换。例如，可以将设备生成的数据导入到流数据服务中进行实时处理和分析，或将数据存储在常规数据库中进行长期存储和查询。这种数据集成的能力为用户提供了更多的选择和灵活性，使得他们可以根据自己的需求和场景进行数据处理和管理。

结语

随着物联网领域的进一步发展，应用场景的多样化和复杂化趋势将更加明显。在这种情况下，能够提供灵活部署、无限选择的 EMQX MQTT 平台可以更好地满足业务的灵活性需求，帮助开发者快速应对和适应市场变化，从而保持竞争优势。

EMQX 以其强大的能力和出色的灵活性，为物联网设备提供了稳定、可靠、安全的消息传输服务，是物联网应用开发的理想选择。