Message Queuing Telemetry Transport：消息队列遥测传输协议。是一种基于客户端-服务端的发布/订阅模式。与 HTTP 一样，基于TCP/IP协议之上的通讯协议，提供有序、无损、双向连接，由IBM（蓝色巨人）发布。
（1）MQTT协议身份和消息格式
有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。
MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分
①Topic，可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到该主题的消息内容（payload）
②payload，消息的内容
（2）网络传输与应用消息
MQTT会构建底层网络传输：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。
（3）MQTT客户端作用
①发布其他客户端可能会订阅的信息
②订阅其它客户端发布的消息
③退订或删除应用程序的消息
④断开与服务器连接
（4）MQTT服务端作用
可以是一个应用程序或一台设备
①接受来自客户的网络连接
②接受客户发布的应用信息
③处理来自客户端的订阅和退订请求
④向订阅的客户转发应用程序消息
（5）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
主题名（Topic Name）：
就是连接到一个应用程序消息的一个标签。该标签与服务器的订阅的相匹配，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）：
表示订阅所匹配到的多个主题
负载（Payload）：
其实就是内容。消息订阅者所具体接收的内容
二、MQTT协议的特点
轻量、简单、开放，是低开销、低带宽占用的即时通讯协议。使用场景有：机器与机器（M2M）、物联网（IoT）。MQTT协议当前版本为，2014年发布的MQTT v3.1.1。除标准版外，还有一个简化版MQTT-SN，该协议主要针对嵌入式设备，这些设备一般工作于TCP/IP网络，如ZigBee
（1）使用的发布/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。
（2）对负载内容屏蔽的消息传输机制。
（3）对传输消息有三种服务质量（QoS）
①QoS0：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
②QoS1：最少一次（承诺消息将至少传送一次给订阅者），这一级别会确保消息到达，但消息可能会重复。即：>=1
③QoS2：只有一次（承诺消息仅传送到目的地一次），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。
（注意：带有唯一消息 ID 的消息会存储两次，首先来自发送者，然后是接收者。QoS 级别 2 在网络中具有最高的开销，因为在发送方和接收方之间需要两个流）
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；
比如目前流行的共享单车智能锁，智能锁可以定时使用QoS level 0质量消息请求服务器，发送单车的当前位置，如果服务器没收到也没关系，反正过一段时间又会再发送一次。之后用户可以通过App查询周围单车位置，找到单车后需要进行解锁，这时候可以使用QoS level 1质量消息，手机App不断的发送解锁消息给单车锁，确保有一次消息能达到以解锁单车。最后用户用完单车后，需要提交付款表单，可以使用QoS level 2质量消息，这样确保只传递一次数据，否则用户就会多付钱了。
（4）MQTT的消息类型
固定报文头中的第一个字节包含连接标志（Connect Flags），连接标志用来区分MQTT的消息类型。MQTT协议拥有14种不同的消息类型（如表2），可简单分为连接及终止、发布和订阅、QoS2消息的机制以及各种确认ACK。至于每一个消息类型会携带什么内容，这里不多阐述。
（5）遗愿标志（will Flage）
在可变报文头的连接标志位字段（Connect Flags）里有三个Will标志位：Will Flag、Will QoS和Will Retain Flag，这些Will字段用于监控客户端与服务器之间的连接状况。如果设置了Will Flag，就必须设置Will QoS和Will Retain标志位，消息主体中也必须有Will Topic和Will Message字段。
那遗愿消息是怎么回事呢？服务器与客户端通信时，当遇到异常或客户端心跳超时的情况，MQTT服务器会替客户端发布一个Will消息。当然如果服务器收到来自客户端的DISCONNECT消息，则不会触发Will消息的发送。
因此，Will字段可以应用于设备掉线后需要通知用户的场景。
（6）连接保活心跳机制（Keep Alive Timer）
MQTT客户端可以设置一个心跳间隔时间（Keep Alive Timer），表示在每个心跳间隔时间内发送一条消息。如果在这个时间周期内，没有业务数据相关的消息，客户端会发一个PINGREQ消息，相应的，服务器会返回一个PINGRESP消息进行确认。如果服务器在一个半（1.5）心跳间隔时间周期内没有收到来自客户端的消息，就会断开与客户端的连接。心跳间隔时间最大值大约可以设置为18个小时，0值意味着客户端不断开。
（7）异步发布/订阅实现
发布/订阅模式解耦了发布消息的客户（发布者）与订阅消息的客户（订阅者）之间的关系，这意味着发布者和订阅者之间并不需要直接建立联系。
这个模式有以下好处：
①发布者与订阅者只需要知道同一个消息代理即可；
②发布者和订阅者不需要直接交互；
③发布者和订阅者不需要同时在线。
由于采用了发布/订阅实现，MQTT可以双向通信。也就是说MQTT支持服务端反向控制设备，设备可以订阅某个主题，然后发布者对该主题发布消息，设备收到消息后即可进行一系列操作。
三、MQTT协议数据包结构
（1）固定头（Fixed header）
存在于所有MQTT数据包中，表示数据包类型、数据包的分组类标识；
（2）可变头（Variable header）
存在于部分MQTT数据包中，数据包类型决定了可变头是否存在 及具体内容
（3）消息体（Payload）
存在于部分MQTT数据包中，表示客户端收到的具体内容
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