MQTT Là Gì? Những ứng Dụng Nổi Bật Của Giao Thức MQTT - Jobpro

MQTT là gì?

MQTT chính là viết tắt của Message Queuing Telemetry Transport

MQTT là một giao thức gửi dạng publish/subscribe sử dụng cho các thiết bị [ Internet of Things](/tags/IoT) với băng thông thấp, độ tin cậy cao và khả năng được sử dụng trong mạng lưới không ổn định.

Thời đại IoT yêu cầu một giao thức kết nối mới để đảm bảo hỗ trợ đầy đủ cho các thiết bị vật lý thực tế. Chính vì thế mà MQTT ra đời và đang dần chiếm ưu thế.

Xem thêm: Bí quyết viết điểm yếu trong CV

Mô hình Pub/Sub và Nguyên lý hoạt động của MQTT

Mô hình Pub/Sub có hai thành phần:

Client

• Publisher – Nơi gửi thông điệp
• Subscriber – Nơi nhận thông điệp

Broker – Máy chủ môi giới

Trong đó:

– Client thì được chia thành hai nhóm là Publisher và Subscriber. Client chỉ làm ít nhất một trong 2 việc là publish các thông điệp( message) lên một hay nhiều topic cụ thể hoặc subscribe mộ hay nhiều topic nào đó để nhận message từ topic này.

Publisher:

Mỗi Client sẽ nhận được dữ liệu khi bất kỳ trạm nào khác gửi dữ liệu và các kênh đăng ký. Khi mỗi client gửi dữ liệu tới kênh đó, gọi là Publisher.

Subscriber:

Hiểu đơn giản Nếu Broker là quầy báo, publisher là các tòa soạn báo. Các tòa soạn báo( publisher) sẽ gửi báo( message) đến quầy báo để bán( Broker). Người đọc báo sẽ tìm đến quầy báo( Broker) vào chọn tờ báo mình cần đọc( subscriber).

– Broker được xem là trung tâm, là điểm giao của tất cả các kết nối đến từ Client( Publisher/Subscriber). Nhiệm vụ chính của Broker là nhận thông điệp( message) từ Publisher, xếp vào hàng đợi rồi chuyển đến một địa điểm cụ thể. Nhiệm vụ phụ của Broker là nó có thể đảm nhận thêm một vài tính năng liên quan tới quá trình truyền thông như: bảo mật message, lưu trữ message, logs, …

MQTT hoạt động theo cơ chế client/server, nơi mà mỗi cảm biến là một khách hàng (client) và kết nối đến một máy chủ, có thể hiểu như một Máy chủ môi giới (broker), thông qua giao thức TCP (Transmission Control Protocol). Broker chịu trách nhiệm điều phối tất cả các thông điệp giữa phía gửi đến đúng phía nhận.

MQTT là giao thức định hướng bản tin. Mỗi bản tin là một đoạn rời rạc của tín hiệu và broker không thể nhìn thấy. Mỗi bản tin được publish một địa chỉ, có thể hiểu như một kênh (Topic). Client đăng kí vào một vài kênh để nhận/gửi dữ liệu, gọi là subscribe. Client có thể subscribe vào nhiều kênh. Mỗi client sẽ nhận được dữ liệu khi bất kỳ trạm nào khác gửi dữ liệu vào kênh đã đăng ký. Khi một client gửi một bản tin đến một kênh nào đó gọi là publish.

Ưu điểm của MQTT

Giao thức MQTT cho phép hệ thống SCADA của bạn truy cập dữ liệu IoT. MQTT mang lại nhiều lợi ích mạnh mẽ cho quy trình của bạn:

• Chuyển thông tin hiệu quả hơn
• Tăng khả năng mở rộng
• Giảm đáng kể tiêu thụ băng thông mạng
• Giảm tốc độ cập nhật xuống giây
• Rất phù hợp cho điều khiển và do thám
• Tối đa hóa băng thông có sẵn
• Chi phí cực nhẹ
• Rất an toàn với bảo mật dựa trên sự cho phép
• Được sử dụng bởi ngành công nghiệp dầu khí, Amazon, Facebook và các doanh nghiệp lớn khác
• Tiết kiệm thời gian phát triển
• Giao thức publish/subscribe thu thập nhiều dữ liệu hơn với ít băng thông hơn so với giao thức cũ.

Lịch sử ra đời và những Ứng dụng Của MQTT

MQTT được phát minh bởi Andy Stanford – Clark( IBM) và Arlen Nipper( EUROTECH) cuối năm 1999 khi mà nhiệm vụ của họ là tạo ra một giao thức sao cho sự hao phí năng lượng và băng thông là thấp nhất để kết nối đến đường ống dẫn dầu thông qua sự kết nối của vệ tinh.

Năm 2011, IBM và Eurotech đã trao lại MQTT cho một dự án của Eclipse có tên là Paho.

Năm 2013 MQTT đã được đệ trình lên OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) để chuẩn hóa. MQTT là giao thức này sử dụng băng thông thấp trong môi trường có độ trễ cao nên nó là một giao thức lý tưởng cho các ứng dụng IoT.

Ngoài ra có Ứng dụng Của MQTT trong một số dự án

Facebook Messenger . Facebook đã sử dụng các khía cạnh của MQTT trong Facebook Messenger để trò chuyện trực tuyến . Tuy nhiên, không rõ MQTT được sử dụng bao nhiêu hoặc để làm gì.

IECC Scalable , Delta Rail phiên bản mới nhất của hệ thống kiểm soát hiệu IECC của họ ‘s sử dụng MQTT cho thông tin liên lạc trong các phần khác nhau của hệ thống và các thành phần khác của hệ thống báo hiệu. Nó cung cấp khung truyền thông cơ bản cho một hệ thống tuân thủ các tiêu chuẩn CENELEC cho các thông tin liên lạc quan trọng về an toàn.

Amazon Web Services đã công bố Amazon IoT dựa trên MQTT vào năm 2015.

Các tổ chức không gian địa lý Sensor Things API đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn có một phần mở rộng MQTT trong tiêu chuẩn như một giao thức thông báo bổ sung ràng buộc. Nó đã được chứng minh trong một thí điểm IoT của Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ.

Các dịch vụ của Cơ sở hạ tầng thượng nguồn OpenStack được kết nối bằng một bus tin nhắn hợp nhất MQTT với Mosquitto là broker MQTT. Adafruit đưa ra một MQTT miễn phí dịch vụ đám mây cho thí nghiệm IOT và người học gọi Adafruit IO trong năm 2015.

Microsoft Azure IoT Hub sử dụng MQTT làm giao thức chính cho các tin nhắn từ xa .

XIM, Inc. đã ra mắt ứng dụng khách MQTT có tên MQTT Buddy vào năm 2017. Đây là ứng dụng MQTT dành cho Android và iOS , nhưng không phải là F-Droid , người dùng có sẵn bằng tiếng Anh, tiếng Nga và tiếng Trung Quốc.

Node-RED hỗ trợ các nút MQTT kể từ phiên bản 0.14, để định cấu hình đúng các kết nối TLS .

Nền tảng tự động hóa phần mềm nguồn mở Home Assistant được bật MQTT và cung cấp bốn tùy chọn cho các broker MQTT.

Xem thêm: Bí quyết rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề