为什么在物联网应用中使用MQTT而不是？
最近，我们的后台收到了许多用户的私信咨询，其中一个问题便是：在物联网（IoT）应用中，为何通常更倾向于使用MQTT而非呢？今天我们就来探讨一下这个话题。
前面在介绍MOTT协议的时候我们就已经提到过，MQTT属于一种轻量级的消息传输协议，其协议头相当简洁。正常情况下，MQTT的固定头部仅有2个字节，用来标识消息类型、QoS（服务质量）等级等基本信息。在某些特定的消息类型里，也许会存在可变头部与消息体，不过整体结构较为紧凑。
然而协议的消息头则相对复杂一些。即便是最简单的请求，例如“GET”请求，其头部信息也包含请求方法、L、协议版本、主机信息、用户等诸多字段。一般而言，一个基本的头部大小可能会达到几百字节。
下面我们就来说说这两者在物联网应用中的具体差异。
<>一、传输模式
<>1、MQTT
MQTT运用发布/订阅模式。设备充当发布者（Pulisher），把数据发布至特定的主题（Topic），而订阅者（Suscrier）只需订阅自身感兴趣的主题，就能接收相关数据。在此种模式下，数据传输基于事件驱动。只要存在订阅这些主题的应用程序或者设备，就能够实时接收数据。并且，在设备状态无变化时，无需发送额外的数据，从而减少了不必要的网络流量。
<>2、
属于典型的请求/响应模式。客户端（一般为物联网设备或者用户端应用）要向发送请求，依据请求内容予以响应。这表明每次获取或者更新数据，都需要完整的请求-响应流程。收到请求后返回设备的状态信息。若要频繁获取设备状态，就需不断发送请求，每个请求均带有完整的头部信息，这会产生大量的重复数据传输，占用较多带宽。
<>二、数据传输效率
<>1、MQTT
因为MQTT协议简洁，并且采用高效的发布/订阅模式，所以在传输数据时能更有效地利用网络带宽。尤其在传输小数据量的物联网应用场景下，例如传感器数据的定期上报时，MQTT的优势更为显著。每次传输的数据主要为电量数值，协议开销小，能够快速、高效地完成数据传输，从而减少网络带宽的占用。
<>2、
的效率较低，在频繁进行数据交互的场景中尤其如此。由于每次请求与响应都要传输大量的头部信息，即便数据本身可能很少，也会让整体的数据传输量变大。这些多余的头部信息会降低传输效率，占用较多的网络带宽。
<>三、连接建立过程
<>1、MQTT
MQTT协议构建于TCP协议之上，当设备与之间的连接建立起来后，此连接能够长时间维持。这种长连接机制让设备在有数据传输需求时，仅需发送简单消息，而不必重新建立连接。连接建立的开销只在初始阶段出现，后续的数据交互会更加迅速。
<>2、
属于一种无状态协议，每一次数据请求都得重新建立连接。这一过程会涉及到TCP的三次握手，从而产生一定的延迟。每一回通信都要重新构建一条通信链路，其中包含发送请求头、等待响应等步骤，这使得延迟相对较高。
<>四、消息推送机制
<>1、MQTT
MQTT采用发布/订阅模式，可主动向订阅特定主题的设备推送消息。这种实时推送机制让设备能在第一时间接收到重要信息。借助MQTT，能够实现实时的事件通知，延迟可控制在很低的水平，一般能在几百毫秒内完成消息推送。
<>2、
自身并不具备主动推送消息的功能。在物联网应用场景下，若要获取设备的最新状态或者接收来自的通知，往往需要运用轮询的方式。这种轮询方式所产生的延迟取决于轮询的间隔时长，并且在两次轮询的间隙可能会遗漏实时消息，实时性不佳。
<>五、数据更新效率
<>1、MQTT
因为设备与之间为长连接，而且消息格式较为简洁，所以当设备状态改变时，MQTT能够迅速地把更新后的状态信息发送至，整个过程的延迟较低，非常好地满足实时性要求。
<>2、
每次更新数据都需要完整的请求-响应过程，这使得数据更新效率相对较低。尤其是在需要频繁更新少量数据的情况下，由于每次都要建立连接和传输完整的请求头，会导致设备状态的更新不能及时反映在用户界面或者相关设备上，实时性大打折扣。
<>六、可性
<>1、MQTT
<>发布订阅模式：即便处于网络连接不稳定的状况下，也可达成数据的可传输。当设备离线时，MQTT会把数据存储于队列之中，直至设备重新上线时再予以发送。
<>自动重连机制：具备自动重连机制，即便网络断开，也能够自动恢复连接，确保消息得以可传输。
<>QoS机制：提供三种等级的服务质量，范围从至多一次到恰好一次不等，能够依据不同的应用场景以及数据的重要性，选择适宜的QoS等级，以保证消息的可传递。
<>2、
<>本身不具备消息保证机制：自身并不提供消息重发或者持久化机制，通常这些问题需要应用层自行处理。
<>基于TCP的可性：主要依TCP协议自身的可性确保数据传输的完整性与顺序性，不过在网络不稳定或者出现故障的时候，或许需要应用层进行额外的处理并设置重试机制。
<>无状态性的：因为是无状态的，每个请求均相互，不会留存之前请求的任何信息，在一些需要连续进行数据传输与处理的物联网场景下，这可能会对数据的连贯性和可性产生影响。
<>七、安全性
<>1、MQTT
<>支持TLS/SSL加密协议：这能够确保数据传输过程中的安全性，防止数据遭受篡改与窃取。同时，MQTT5.0还引入了增强认证机制以提供双向的身份确认。
<>认证与授权：通过用户名、密码字段实现对密码认证和Token认证的支持，从而确保只有合法设备能够接入MQTT，并且能够检查接入者可执行的作，例如可以将消息发布到哪些主题以及能够从哪些主题获取消息。
<>2、
<>S：借助S协议，于之上添加SSL/TLS层，以确保数据在客户端与之间加密传输，达成数据加密、身份验证以及数据完整性保护的目的。
<>安全配置：需采用更为复杂的安全举措，例如安全头部、安全的身份验证机制等，从而提升We应用的安全性，防范跨站脚本攻击、跨站请求伪造等情况。
<>八、扩展性
<>1、MQTT
<>多对多通信模式：支持多对多通信模式，这一模式十分契合大规模物联网设备的连接与数据交互需求，能够轻松扩展至大型。例如，在智能家居中，多个传感器与设备可借助MQTT协议相互通信并协同工作。
<>轻量级协议：MQTT的轻量级协议让实现MQTT库的成本较低，易于移植到不同平台，方便在各类物联网设备中集成与应用，为扩展提供了方便。
<>2、
<>可扩展性：协议自身具备一定的可扩展性，能够借助附加头部字段与参数来扩展功能，例如认证信息、缓存控制等。不过，在物联网应用场景下，针对大规模设备连接以及实时数据传输的情形，的扩展性就相对较差。
<>基于We的扩展：主要应用于基于We的应用和服务扩展，与现有的We技术和架构有较好的兼容性，但是在处理物联网设备之间复杂的通信以及大规模连接时，或许会遭遇性能与可扩展性方面的挑战。
<>九、功耗
<>1、MQTT
MQTT协议专为低功耗目标而设计。它在设计时考虑到了资源受限设备与低带宽网络环境的情况，目的在于实现设备间的可通信。该协议能够保持长连接，在空闲时处于低功耗状态，从而节省设备能源，延长电池供电设备的使用寿命。
<>2、
协议在设计之时并未着重考量低功耗这一因素。其头部信息较为完整且规模偏大，在应对频繁的小数据交换时，会造成较大的资源损耗。每一次请求均需构建新的连接，并且在请求完成之后断开连接。这种连接构建与断开的流程会消耗一定的能量，在物联网设备中更是如此，这种频繁的连接作会大幅提升功耗。
MQTT在物联网应用中的传输模式、传输效率、连接建立过程、消息推送机制、数据更新效率、可性、安全性、扩展性、功耗等多个方面具备一定的优势。这些优势让MQTT成为连接众多物联网设备的理想之选，特别是在资源受限的情况下。与之相，协议在物联网场景里就显得较为臃肿，不适用于对实时性和资源使用高效性有极高要求的应用。
