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上一篇网文 与OneNET服务器连接初体验 我们介绍了使用 MQTT.fx 软件连接上OneNET服务器。
今天我们来看一下，MQTT客户端如何与OneNET服务器进行数据通信，发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)他们三者之间是什么样的关系。
OneNET平台的主题
MQTT的服务器端管理着很多主题(topic)，发布者是指对某个主题发布消息，订阅者是指订阅不同的主题。
发布者和订阅者都属于客户端，一个客户端既可以是发布者，也可以是订阅者。
发布者针对某个主题发布了一条消息至服务器，服务器会分发给所有订阅了该主题的订阅者。
因此定阅与发布必须要有主题，主题相当于对发送给服务器端的消息进行了分类，只有客户端定阅了某个主题后，才能收到相应主题的payload，才能进行通信。
一个客户端可以向服务器订阅多个主题。
比如我们分享过的的综合实例：基于ZigBee的智能家居 。
这里阿里云物联网平台就是MQTT的服务器(Broker)，手机上的云智能APP和我们做的控制板就属于客户端。
手机控制电灯开关，就是对设备属性进行设置，手机APP端发布了一个控制灯动作的消息，控制板订阅了这个消息，控制板就能收到服务器转发来的这个消息，进而就能实现手机对控制板的控制。
控制板通过温湿度传感器获取室内的温湿度信息，控制板通过发布带有温湿度信息的消息至服务器，手机端因为订阅了此主题的消息，手机端也就可以收到此消息了，对此消息进行解析，进而显示到手机APP中，也就实现了控制板上的温湿度数据的上传，这就是对设备属性的上报。
参考官方的文档，我们得知OneNET平台的主题格式如下：
| 主题类型 | 请求topic | 响应topic |
|---|---|---|
| 设备属性上报 | 上行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post | $sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post/reply |
| 设备属性设置 | 下行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set | $sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set_reply |
| 设备属性获取 | 下行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/get | $sys/{pid}/{device-name}/thing/property/get_reply |
| 设备事件上报 | 上行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/event/post | $sys/{pid}/{device-name}/thing/event/post/reply |
其中， {pid} 由产品ID替换，我们上文创建的产品ID为：hg8zt6E3LP。{device-name} 设备名称为：XiaoHaLED 。
下面我们使用 MQTT.fx 软件充当客户端，与OneNET服务器进行通信，我们看看如何发布和订阅消息。
发布消息
MQTT传输的消息分为：主题(topic--区分不同消息)和负载(payload--消息内容)两部分。
通过上面我们知道，如果设备的属性要上报给服务器，那么其主题为：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post
替换产品ID和设备名称之后为：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/post
- {
- "id": "123",
- "version": "1.0",
- "params": {
- "Runtime": {
- "value": 1000
- }
- }
- }
使用 MQTT.fx 软件实现设备属性上报，具体操作如下：
也可以同时改变多个参数：
- {
- "id": "123",
- "version": "1.0",
- "params": {
- "Runtime": {
- "value": 1000
- },
- "PowerSwitch": {
- "value": true
- }
- }
- }
使用 MQTT.fx 软件实现设备多属性上报，具体操作如下：
发布消息需要填写 topic、payload和消息的服务质量等级。
MQTT.fx软件右侧的 QoS0、 QoS1等是消息服务质量等级。
MQTT协议中有三种消息发布服务质量:
QoS0：“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复的情况。此级别一般用于环境传感器数据上传，即使丢失一次数据也无所谓，因为一般传感器数据的上传都是周期性的。
QoS1：“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
QoS2：“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于对消息丢失和重复不能容忍的场景，比如在计费系统中，此服务质量的消息因为系统开销大，一般物联网平台都是不支持的。
OneNET平台对协议特性支持如下：
MQTT的订阅
通常客户端与MQTT Broker建立连接之后，客户端首先要对其感兴趣的主题进行一下订阅。
比如设备属性设置，下行：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set
替换产品ID和设备名称之后为：$sys/hg8zt6E3LP/XiaoHaLED/thing/property/set
下面演示一下，使用MQTT.fx软件订阅设备属性设置的主题，然后使用OneNET控制台中的应用模拟器(模拟一个客户端)，当其改变某个属性的时候，MQTT.fx软件会同步收到此主题的消息内容，对此消息进行解析，就可以知道对设备属性设置的指令的具体内容了。
总结
本文介绍了 MQTT协议 ，MQTT协议采用发布/订阅(Publish/Subscribe)模式，该协议主要有三个角色：发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)。
他们三者的关系如下图所示：
由上图我们可以看出来，消息传递的时候，并不是从消息的发布方直接送达到订阅端，而是经过 MQTT Broker 进行消息的分发。
这种发布/订阅消息模式，提供了一种一对多的消息分发机制，进而实现了应用程序的解耦。
发布者(Publish) 是发送消息的一方，可以为一个应用程序或一台设备。
代理(Broker)(服务器) 是管理消息队列的一方，位于消息发布者和订阅者之间。云端(服务器端)通过主题(Topic)的方式管理各个物联网设备的订阅，实现将设备与设备之间消息进行转发。
订阅者(Subscribe) 是订阅主题的一方，主要用于接收消息。
怎么样?通过上面的描述，物联网的通信过程你明白了吗?
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