MQTT的优缺点总结

导言： 物联网扩展和延伸了传统互联网的边界，将用户终端从传统计算机扩展到各种设备。这些设备通过各种传感器收集信息，然后通过计算设备进行信息处理、交换和网络通信。MQTT协议的诞生正是因为移动互联网在发展初期无法提供可靠的网络连接保证。

一、MQTT协议的众多优点

1. 轻量级消息头： MQTT以其独特的特性，能够将每个消息头缩短为仅有2个字节。相较于HTTP协议，每次建立新的HTTP连接都会带来可观的开销。MQTT和MQ采用持久连接，显著减少了这种开销。

2. 高容错性： 在不稳定的网络环境中，MQTT和MQ都能够从连接断开等故障中恢复，而无需进一步的代码干预。HTTP本身无法自动实现此目标，因此客户端需要增加代码以处理连接问题。

3. 低功耗： MQTT协议专为低功耗设计。相较于HTTP，HTTP在设计时未考虑功耗问题，从而增加了设备的能耗。

4. 支持大规模并发： 在HTTP堆栈中维护数百万个并发连接需要大量工程来支持。尽管这是可行的，但大多数商业产品都经过了优化以处理大规模持久连接。IBM的MessageSight是一种单机架服务器，经过测试，可处理多达一百万个并发设备的MQTT连接。而MQ协议并不是设计用于大规模并发的。

5. 推送通知： 在一些应用场景中，您需要及时向客户发送通知。推送通知是最佳解决方案，无论从电池寿命、系统负载还是带宽方面都表现出色。

6. 跨平台兼容性： HTTP和MQTT客户端已经实现在许多平台上，MQTT的简单性有助于在其他客户端上以最小的努力实现MQTT。

7. 防火墙友好： 一些公司的防火墙限制出站连接至预定义端口，通常仅限于HTTP（端口80）和HTTPS（端口443）等。MQTT通过WebSockets连接封装并显示为HTTP升级请求，因此可以在这些情况下运行。

二、MQTT协议的不足之处

MQTT在现实世界中得到了广泛应用，可以在诸如Facebook、BP、阿里巴巴、百度等大型硬件和互联网公司中找到。然而，MQTT协议也有一些改进的空间，特别是在大规模商业化应用中：

1. 缺乏全面的SDK支持： 要实现与MQTT服务器的通信，需要适用于不同异构设备（如MCU、Linux、Android、iOS、Web）的软件SDK包，以实现互连和互操作性。

2. 不支持文件和AV传输： 在某些应用场景中，传输的信息可能不仅限于指令，还包括语音和视频信号等。

3. 缺乏与第三方HTTP集成的支持： MQTT协议虽然优于常规HTTP协议，但基于传统HTTP协议的WEB服务器仍占据主导地位。这些服务器应与MQTT协议互连，以降低升级成本。

4. 缺乏负载均衡支持： 负载均衡服务器对于高并发性和抵御恶意攻击至关重要。

5. 缺乏用户管理界面： 对于用户分析设备行为数据而言，具备用户管理界面尤其重要。在工业4.0和大数据时代，这是不可避免的需求。

6. 对脱机消息的不足支持： 当设备脱机时，MQTT协议目前不提供补偿措施来弥补从MQTT服务器到设备的控制信息丢失。

7. 不支持点对点通信：MQTT协议虽然理论上可以通过相互订阅来实现点对点通信，但涉及到设备安全性等问题，逻辑相对复杂。此外，当多个设备同时存在于同一主题时，设备无法区分消息是来自哪个具体设备，也容易受到窃听。

8. 不支持群组通信或群组管理： 对于需要多人控制一个设备或一个人控制多个设备的应用场景，MQTT协议目前不支持群组通信或群组管理。

在不断改进和演化中，MQTT协议将继续在物联网通信领域发挥关键作用，连接着智能制造和智能能源等未来领域的发展。然而，随着物联网的不断成熟，MQTT协议也需要不断满足更广泛的需求和挑战。