概述
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于 TCP/IP 协议上，由 IBM 在1999年发布。MQTT 最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
MQTT 是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT 协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
客户端功能特点如下：
断线自动重连
MQTT 软件包实现了断线重连机制，在断网或网络不稳定导致连接断开时，会维护登陆状态，重新连接，并自动重新订阅 Topic。提高连接的可靠性，增加了软件包的易用性。
pipe 模型，非阻塞 API
降低编程难度，提高代码运行效率，适用于高并发数据量小的情况。
事件回调机制
在建立连接、收到消息或者断开连接等事件时，可以执行自定义的回调函数。
TLS 加密传输
MQTT 可以采用 TLS 加密方式传输，保证数据的安全性和完整性 。
功能介绍
MQTT 协议运行在 TCP/IP 或其他网络协议之上，它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。当应用数据通过 MQTT 网络发送时， MQTT 会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连，其特点包括：
- 使用发布/订阅消息模式，它提供了一对多消息分发，以实现与应用程序的解耦。
- 对负载内容屏蔽的消息传输机制。
- 对传输消息有三种服务质量（QoS）：
- 最多一次，这一级别会发生消息丢失或重复，消息发布依赖于底层 TCP/IP 网络。即：<=1
- 至多一次，这一级别会确保消息到达，但消息可能会重复。即：>=1
- 只有一次，确保消息只有一次到达。即：＝1。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。
- 数据传输和协议交换的最小化（协议头部只有2字节），以减少网络流量。
- 通知机制，异常中断时通知传输双方。
MQTT 客户端
一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：
- 与服务器建立连接
- 发布其他客户端可能会订阅的信息
- 接收其它客户端发布的消息
- 退订已订阅的消息
MQTT 服务器
MQTT服务器以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：
- 接受来自客户的网络连接
- 接收客户发布的应用信息
- 处理来自客户端的订阅和退订请求
- 向订阅的客户转发应用程序消息
MQTT 协议中的方法
MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作）， 用来表示对确定资源所进行操作。 这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。
- Connect：等待与服务器建立连接。
- Disconnect：等待 MQTT 客户端完成所做的工作，并与服务器断开 TCP/IP 会话。
- Subscribe：等待完成订阅。
- UnSubscribe：等待服务器取消客户端的一个或多个 Topics 订阅。
- Publish：MQTT 客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。
MQTT 协议中的订阅、主题、会话
- 订阅（Subscription）
订阅包含主题筛选器（Topic Filter）和最大服务质量（QoS）。订阅会与一个会话（Session）关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。
- 会话（Session）
每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话，客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间，也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。
- 主题名（Topic Name）
连接到一个应用程序消息的标签，该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。
- 主题筛选器（Topic Filter）
一个对主题名通配符筛选器，在订阅表达式中使用，表示订阅所匹配到的多个主题。
- 负载（Payload）
消息订阅者所具体接收的内容。
- 应用消息 Application Message
MQTT协议通过网络传输应用数据。应用消息通过MQTT传输时，它们有关联的服务质量（QoS）和主题（Topic）。
- 控制报文 MQTT Control Packet
通过网络连接发送的信息数据包。MQTT规范定义了十四种不同类型的控制报文，其中一个（PUBLISH报文）用于传输应用消息。