作者：付強
物聯網曾被認爲是繼計算機、互聯網之後，信息技術行業的第三次浪潮。隨着基礎通訊設施的不斷完善，尤其是 5G 的出現，進一步降低了萬物互聯的門檻和成本。物聯網本身也是 AI 和區塊鏈應用很好的落地場景之一，各大雲服務商也在紛紛上架物聯網平臺和服務。在 AI 和區塊鏈的熱潮過去之後，物聯網很有可能成爲下一個風口，在風口到來之前，提前進行一些知識儲備，是很有必要的。
縱觀人工智能的發展路線我們可以看到，人工智能近年來之所以能夠突飛猛進，第一個原因是硬件的發展，使得深度學習神經網絡的學習時間迅速縮短；第二就是數據，在我們這個大數據的時代，獲取大量數據的成本已經很低了。
再來說物聯網，像傳感器、智能家電、可穿戴設備等，每天也都在產生着巨量的數據，這也是反饋給深度學習良好的訓練數據。同時，學習的結果又可以再應用到物聯網的終端，形成一個良性的循環。舉個例子：
從交通探頭我們可以採集到大量的交通實時圖片，經過處理之後，餵給神經網絡，比如 SSD。SSD 學會在圖片中標註出人和汽車的位置，然後再把模型部署到探頭端，探頭就可以利用深度學習的接口，來實時地分析人流和車流情況了。
所以我認爲物聯網是 AI 落地的一個非常好的應用場景，隨着 AI 的迅速發展，物聯網這個同樣在很多年前就提出的理論和技術，也會迎來新的春天。
如果想入門物聯網，學習和了解 MQTT 協議是非常必要的，它解決了物聯網中的一個最基礎的問題，設備和設備之間，設備和雲端服務之間，是怎麼通訊的。MQTT 之於物聯網，就好像 HTTP 之於 Web 那麼重要。目前基本所有開放雲平臺比如阿里雲、騰訊雲、青雲等都支持 MQTT 的接入。
MQTT 是什麼
MQTT，全稱爲 Message Queue Telemetry Transport。在 1999 年，由 IBM 的 Andy Stanford-Clark 和 Arcom 的 Arlen Nipper 爲了一個通過衛星網絡連接輸油管道的項目開發的。
之後 IBM 一直將 MQTT 作爲一個內部協議在其產品中使用，直到 2010 年，IBM 公開發布了 MQTT 3.1 版本。在 2014 年，MQTT 協議正式成爲了 OASIS（結構化信息標準促進組織）的標準協議。隨着多年的發展，MQTT 協議的重點也不再只是嵌入式系統，而是更廣泛的物聯網（Internet of Things）世界了。
MQTT 的優點
爲了滿足低電量消耗和低網絡帶寬的需求，MQTT 協議在設計之初就包含了以下一些特點：
- 實現簡單
- 提供數據傳輸的 QoS
- 輕量、佔用帶寬低
- 可傳輸任意類型的數據
- 可保持的會話（session）
MQTT 協議可以爲大量的低功率、工作網絡環境不可靠的物聯網設備提供通訊保障。而它的應用範圍也不僅如此，在移動互聯網領域也大有作爲：很多 Android App 的推送功能，都是基於 MQTT 實現的，也有一些 IM 的實現，是基於 MQTT 的。
MQTT 爲什麼如此輕量且靈活？
MQTT 發佈和訂閱模型
簡單來說是因爲 MQTT 協議有以下特性：
- 基於 TCP 協議的應用層協議；
- 採用 C/S 架構；
- 使用訂閱/發佈模式，將消息的發送方和接受方解耦；
- 提供 3 種消息的 QoS（Quality of Service）: 至多一次，最少一次，只有一次；
- 收發消息都是異步的，發送方不需要等待接收方應答。
雖然 MQTT 協議名稱有 Message Queue 兩個詞，但是它並不是一個像 RabbitMQ 那樣的一個消息隊列，這是初學者最容易搞混的一個問題。MQTT 跟傳統的消息隊列相比，有以下一些區別：
- 在傳統消息隊列中，在發送消息之前，必須先創建相應的隊列；在 MQTT 中，不需要預先創建要發佈的主題（可訂閱的 Topic）；
- 在傳統消息隊列中，未被消費的消息總是會被保存在某個隊列中，直到有一個消費者將其消費；在 MQTT 中，如果發佈一個沒有被任何客戶端訂閱的消息，這個消息將被直接扔掉；
- 在傳統消息隊列中，一個消息只能被一個客戶端獲取，在 MQTT 中，一個消息可以被多個訂閱者獲取，MQTT 協議也不支持指定消息被單一的客戶端獲取。
一個物聯網老兵的經驗之談
我從 2015 年開始帶領團隊在物聯網領域創業，從物聯網軟硬件平臺的架構到實現，從上線運營到盈利，中間走過一些彎路，也踩過一些坑。同時，我在社區、論壇、QQ 羣裏面也經常看見一些剛剛接觸 MQTT 的同學在問各種問題。我曾經在網絡上面也搜索過 MQTT 相關的內容，發現系統介紹 MQTT 協議的內容很少，要麼是翻譯協議的 Specification，要麼是單獨實現某一個功能的教程。只教其然，未教其所以然。
所以我總結了自己的實踐經驗，以及我看到的大家常遇到的問題，寫了這一門課程，系統地介紹 MQTT 協議，希望對學習 MQTT 的同學有所幫助。
課程大綱
本課程共有三部分內容，總計 14 課：
- 第一部分：講解 MQTT 協議以及其特性，並輔以代碼。
- 第二部分：講解一個 AI+IoT 實戰項目。
- 第三部分：講解如何搭建 MQTT Broker 和安全實踐，同時也會介紹 MQTT 5.0 版本的新特性。
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本課程地址：https://gitbook.cn/gitchat/column/5be4f4df2c33167c317beb8c