张飞软硬开源基于STM32 BLDC直流无刷电机驱动器开发视频套件,👉戳此立抢👈

快速开发MQTT(一)电子工程师眼中的MQTT

DigCore掘芯嵌入式 2019-01-08 11:16 次阅读
对于MQTT的介绍,官方文档是直接进入主题,讨论其架构模型,对于未曾接触网络技术的电子工程师来说,这第一章都已经是略微难懂的章节,更别提继续往下看了。因此,此文是站在电子工程师的角度介绍MQTT协议,为方便理解和描述,肯定没有计算机网络方面专业术语那么准确。

作为一名电子工程师,去理解网络工程、软件工程这些范畴的技术,有时候时非常困难的,尤其是做硬件,很多东西感觉很抽象,又很空洞。

日常工作中,电子工程师面对更多的是UART、SPI、IIC、USB,对于触手可及的这些外设接口协议,我们一般更多关注的是他们的信号时序、电气特性、传输速率等参数。并且在开发时,这些外设接口能够看得见摸得着,知道是哪两个或者哪几个设备之间进行连接。

MQTT基于TCP连接进行的网络通信。

都说“基于TCP连接”的通信,那到底啥是“TCP连接”呢?(官网http://www.tcpipguide.com/)这个需要了解到TCP/IP参考模型中的4层的定义:

TCP/IP参考模型图

MQTT是在TCP连接后的基础上进行通信的,那么在此可以简单认为,TCP就是个“外设接口”,就像UART、SPI这样,作为传输层,就负责把数据收发。

而在实际在使用过程中,MQTT数据是带了各种“格式”的条条框框进行封装,这些条条框框的封装就是在应用层定义和实现的。

应用层的协议利用TCP这种“接口”进行收发数据时,为了区别于不同应用程序,而定义了应用协议,类似于MQTT、HTTP、FTP等。

利用工具模拟和对比,串口连接后收发和TCP连接后收发的情况。

这里使用的是单片机开发的时候最常用到的一个串口助手SSCOM V5.10a(http://www.daxia.com/sscom/sscom5.13.1.rar),带有TCP连接功能。首先看看电子工程师非常熟悉的串口通信界面:

串口通信时的数据交互截图

同样的,切换到TCP连接的方式,根据如下截图配置TCP服务器和TCP客户端:

TCP连接后通信时的数据交互截图

可见TCP和串口类似,在连接后就可以对数据进行传输了。并且和串口一样,在传输时,数据是被完全透传出去的,而没有被封装成任何格式(只看TCP层),可见平时在底层开发时使用串口通信都没有上升到应用层协议,基本都是裸数据传输的,即使说有协议那基本都是私有协议,且是自定义的。

可是怎样能够实现连接?

MQTT协议是基于TCP连接进行通信的,TCP可谓是比嵌入式外设要复杂些,不是简单一个硬件实现就可以了的。

串口连接,最少需要的3根数据线(TxD,RxD,GND),然后设置两端设备的波特率、数据位、校验位、停止位,即可完成连接。

而TCP连接,需要往下的多个层协议来实现,然后就是配置IP地址、端口。实现方式有很多,有线方式可以用集成了网卡芯片的单片机或者以太网转串口、SPI模块等,无线的方式可以用集成了wifi的单片机或者wifi转串口、SPI模块等。

TCP连接实现方式很简单,就是芯片搭模块,而实现过程却是很复杂,对于应用开发的电子工程师,需要做的是能够利用低价格高效益的解决方案来实现MQTT协议,实现物联网。

★★★★★推荐文章

《【嵌入式编程】平台大小端存储差异解决办法》

《嵌入式硬件通信接口-使用RingBuffer处理数据(二)详细设计过程》

《嵌入式硬件通信接口-使用RingBuffer处理数据(一)》

《快速开发MQTT(一)电子工程师眼中的MQTT》

《快速开发MQTT(二)初识MQTT》

《MQTT客户端搭建-最清晰的MQTT协议架构》

《MQTT服务端搭建-最快方式验证自己开发的客户端》

★★★★★相似文章

《嵌入式硬件通信接口协议-UART(五)数据包设计与解析》

《嵌入式硬件通信接口协议-UART(四)设计起止式的应用层协议》

《嵌入式硬件通信接口协议-UART(三)快速使用串口及应用》

《嵌入式硬件通信接口协议-UART(二)不同电气规范下的标准》

《嵌入式硬件通信接口协议-UART(一)协议基础》

《嵌入式硬件通信接口协议-SPI(二)分层架构设计模拟接口》

《嵌入式硬件通信接口协议-SPI(一)协议基础》

★★★★★扩展阅读

《【硬件电路】AltiumDesigner18规则检查含义》

《【硬件电路】N沟道、P沟道MOS管基本原理与应用案例》

文章首发于同名微信公众号:DigCore

欢迎关注同名微信公众号:DigCore,及时获取最新技术博文。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3y0EpWLeya3YkWwvU1lQ

(说明:此处的文章从微信公众号拷贝而来,图片或者排版上可能存在一定的瑕疵,欢迎点击原文链接阅读)

收藏 人收藏
分享:

评论

DigCore
文章首发于同名微信公众号:DigCore欢迎关注同名微信公众号:DigCore,及时获取最新技术博文。原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3y0EpWLeya3YkWwvU1lQ(说明:此处的文章从微信公众号拷贝而来,图片或者排版上可能存在一定的瑕疵,欢迎点击原文链接阅读)

相关推荐

智能互联技术与创业实践——从共享充电宝说起

主题简介及亮点:本次直播,讲者将自己在智能硬件的18年研发及创业经验,结合践行了两年的物联网创业操盘——共享充电宝项目,
发表于 10-29 00:00 13246次 阅读
智能互联技术与创业实践——从共享充电宝说起

物联网+区块链的智慧城市你期待吗

随着全球许多城市正在寻求优化其流程和改善生活条件,智慧城市概念正在全球范围内引起关注。基本上来说,智....
的头像 物联之家网 发表于 03-23 11:10 323次 阅读
物联网+区块链的智慧城市你期待吗

什么是工业物联网?物联网和工业物联网的区别

工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是指数以亿计的....
的头像 司南物联 发表于 03-23 10:51 183次 阅读
什么是工业物联网?物联网和工业物联网的区别

大联大控股友尚推多合一物联网节点开发套件的核心元件

大联大友尚代理的ST推出的BlueNRG-Tile是新推出的多合一物联网节点开发套件的核心元件,这个....
发表于 03-23 10:42 47次 阅读
大联大控股友尚推多合一物联网节点开发套件的核心元件

目前移远模组已在全球实现超过了1亿个物联网连接

在今天于深圳举行的“2019年移远通信物联网生态大会”上,移远通信CEO钱鹏鹤表示,目前移远模组已在....
发表于 03-23 09:51 43次 阅读
目前移远模组已在全球实现超过了1亿个物联网连接

一文知道NB-IoT和5G对物联网的影响

5G,即第五代移动电话行动通信标准,也称第五代搜索移动通信技术;NB-IoT,即基于蜂窝的窄带物联网....
的头像 Thundersoft中科创达 发表于 03-23 08:12 212次 阅读
一文知道NB-IoT和5G对物联网的影响

互联网巨头的终极战场:开发者

而苹果2018年的一则数据显示,苹果AppStore十周年,200多万个应用,收入累计突破1000亿....
的头像 PCBworld 发表于 03-22 17:25 466次 阅读
互联网巨头的终极战场:开发者

聚焦MCU市场,看纳思达如何进一步布局物联网领域

我们还期待在2019年慕尼黑上海电子展有效推广我们的优质技术和产品方案,可以与更多客户携手合作,实现....
的头像 e星球 发表于 03-22 17:00 360次 阅读
聚焦MCU市场,看纳思达如何进一步布局物联网领域

物联网还缺乏统一的标准体系

目前,全国开始出现建设智慧城市的热潮。韦乐平表示,智慧城市应该是以电信网和物联网为基础,通过智能化的....
发表于 03-22 15:35 66次 阅读
物联网还缺乏统一的标准体系

物联网正在驱动着智慧银行时代的到来

在物联网、人工智能技术大发展的当下,金融科技不断驱动着银行服务变革,为了满足用户希望可以不受时间、地....
发表于 03-22 15:28 65次 阅读
物联网正在驱动着智慧银行时代的到来

海尔生物医疗在物联网模式下将开启生物科技行业新蓝海

从国际市场的现状来看,我国在生物医疗技术水平方面,与部分发达国家相比,仍然存在追赶空间,但这种刻板印....
发表于 03-22 15:19 73次 阅读
海尔生物医疗在物联网模式下将开启生物科技行业新蓝海

区块链与物联网融合,听听5名专家怎么说

物联网很性感,区块链很火热,但区块链加物联网并不会让人感到很牛X。
的头像 物联之家网 发表于 03-22 13:42 300次 阅读
区块链与物联网融合,听听5名专家怎么说

快讯:Oculus新VR头显春季上市,菜鸟启用华北首个无人物流园区

21日,菜鸟网络宣布,位于天津武清的未来园区已经完成IoT(物联网)智能升级投入使用。据了解,园区内....
的头像 高工智能未来 发表于 03-22 10:14 549次 阅读
快讯:Oculus新VR头显春季上市,菜鸟启用华北首个无人物流园区

必备Linux命令和C语言基础

系统信息 arch 显示机器的处理器架构(1) uname -m 显示机器的处理器架构(2) uname -r 显示正在使用的内核版本 dmideco...
发表于 03-22 09:10 305次 阅读
必备Linux命令和C语言基础

如何利用物联网应用使您的业务受益

随着数据的指数级增长,物联网将继续为直接和间接服务提供大量机会,并为跟踪和衡量用户如何使用产品和服务....
发表于 03-21 15:31 65次 阅读
如何利用物联网应用使您的业务受益

什么是工业物联网它可以解决哪些业务的需求

工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是指数以亿计的....
发表于 03-21 15:24 63次 阅读
什么是工业物联网它可以解决哪些业务的需求

运营商物联网业务的发展已进入了提升连接之外的增值服务的阶段

从知名市场研究公司Counterpoint的数据中可以看出,全球前十大运营商物联网连接数占据了所有蜂....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 03-21 15:17 612次 阅读
运营商物联网业务的发展已进入了提升连接之外的增值服务的阶段

云计算在物联网中的应用分析

物联网是在互联网的发展中衍生出的网络概念。随着物联网技术的不断变革,使得其产生了海量数据信息,且需要....
发表于 03-21 15:17 87次 阅读
云计算在物联网中的应用分析

什么才是成功的物联网商业化模式

目前,全国开始出现建设智慧城市的热潮。韦乐平表示,智慧城市应该是以电信网和物联网为基础,通过智能化的....
发表于 03-21 15:13 89次 阅读
什么才是成功的物联网商业化模式

全球首个物联网中央空调白皮书发布 开创物联网中央空调时代

3月20日,全球首个《物联网中央空调白皮书(2019版)》在贵阳正式发布,由中国家用电器研究院、中国....
发表于 03-21 14:10 88次 阅读
全球首个物联网中央空调白皮书发布 开创物联网中央空调时代

C-V2X通讯技术商用进程加快 预计2020年中国成首发应用市场

5G通讯汽车协会(5G Automotive Association;5GAA)来自汽车业和电信产业....
发表于 03-21 11:21 227次 阅读
C-V2X通讯技术商用进程加快 预计2020年中国成首发应用市场

智能门锁移动互联网安全风险及加固策略研析

近几年,智能门锁市场发展迅猛。随着物联网时代的临近,各行各业都在谋求智能化转型,智能门锁逐渐成为大众关注的焦点。智能锁市...
发表于 03-21 10:51 43次 阅读
智能门锁移动互联网安全风险及加固策略研析

联发科技召开智能家居市场发展媒体会 欲以AI赋能智能电视

联发科技今天召开媒体见面会, 正式向外界介绍智能家居事业群及其市场发展策略。
的头像 人间烟火123 发表于 03-21 10:50 631次 阅读
联发科技召开智能家居市场发展媒体会 欲以AI赋能智能电视

中国移动正式公布2019年物联网USIM卡产品集采中标候选人

这四种物联网卡中MP1 USIM卡的数量最多,3.409亿张;其次为MP2 USIM卡7480万张。....
发表于 03-21 10:33 101次 阅读
中国移动正式公布2019年物联网USIM卡产品集采中标候选人

物联网僵尸病毒 Mirai又有新变种,企业物联网设备或成新目标

安全研究人员发现了Mirai物联网僵尸网络的一个新变种,这次的变种是针对商业环境的嵌入式设备。这些新....
的头像 E安全 发表于 03-21 10:19 265次 阅读
物联网僵尸病毒 Mirai又有新变种,企业物联网设备或成新目标

年报后市值蒸发百亿,但物联网营收438亿,小米的未来将何去何从

小米交出上市以来首份年报,2018年营收1749亿元,遗憾的是低于格力电器,格力2018全年营收将超....
发表于 03-21 09:47 113次 阅读
年报后市值蒸发百亿,但物联网营收438亿,小米的未来将何去何从

SMART技术将NIR光谱仪连接到物联网

作者:Luiz Grossmann,Optionline 公司首席执行官 云计算和物联网(IoT)的最新进展已为我们开辟了“大数据”的优势,使...
发表于 03-21 06:45 76次 阅读
SMART技术将NIR光谱仪连接到物联网

2019年5G将正式进入商业阶段,PCB产业在5G时代量价齐升

5G不仅可以为我们带来AR/VR、自动驾驶和物联网等体验,也将给整个产业链创造万亿规模的市场。根据中....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 03-20 17:00 862次 阅读
2019年5G将正式进入商业阶段,PCB产业在5G时代量价齐升

物联网成隐私泄露大户,产品制造商如何采取行动保护用户隐私

在黑客非法访问物联网产品数据的所有案例中,很少有消费者意识到许多物联网设备的设计是为了收集和共享潜在....
的头像 物联之家网 发表于 03-20 15:53 433次 阅读
物联网成隐私泄露大户,产品制造商如何采取行动保护用户隐私

黑客非法访问物联网?如何保障隐私安全

物联网是一个庞大的(不断增长的)互联产品领域,从健身追踪器、智能电视到自动驾驶汽车和虚拟助理等。
发表于 03-20 15:39 137次 阅读
黑客非法访问物联网?如何保障隐私安全

滴灌智能控制系统的设计以及工作流程的详细资料说明

我国节水灌溉控制器的研制尚处于起步阶段,作为一个农业大国,研究开发低成本、使用维护方便、系统功能强的....
发表于 03-20 15:25 36次 阅读
滴灌智能控制系统的设计以及工作流程的详细资料说明

将物联网和区块链结合起来有着怎样的意义

物联网(IoT)和区块链(Blockchain)是两种不同的技术,它们将彻底改变业务的运营方式,但是....
发表于 03-20 15:01 160次 阅读
将物联网和区块链结合起来有着怎样的意义

物联网正在全年无休监视你将严重危害你的隐私安全

我们的家用电器与电子装置、我们的车、我们的住宅、我们的办公室、与我们的公共场所,会装上各式各样、愈来....
发表于 03-20 14:53 258次 阅读
物联网正在全年无休监视你将严重危害你的隐私安全

2023年将有超过86%的设备通过LPWAN低功耗广域网实现网联

当然,NB-IoT的低成本是需要打引号的。从模组层面来看,NB-IoT的成本是高于短距离物联网技术的....
发表于 03-20 14:49 532次 阅读
2023年将有超过86%的设备通过LPWAN低功耗广域网实现网联

中国移动5.7亿张物联网卡“集采”:6家企业入围

近日,中国移动公示2019年物联网USIM卡产品集采候选人公示结果
的头像 5G 发表于 03-20 11:27 772次 阅读
中国移动5.7亿张物联网卡“集采”:6家企业入围

你可能会问自己,5G到底有什么意义?

和工厂之类的相比,将住宅与公寓连接到网络上相对简单。爱立信先进产业主管Erik Josefsson说....
的头像 IEEE电气电子工程师学会 发表于 03-20 11:15 411次 阅读
你可能会问自己,5G到底有什么意义?

新一代EUV极紫外光光罩传送盒G/GP Type同时获全球最大半导体设备商ASML认证

国内知名关键性贵重材料之保护、传送及储存解决方案整合服务商家登日前正式发布新一代EUV极紫外光光罩传....
的头像 DIGITIMES 发表于 03-20 10:21 350次 阅读
新一代EUV极紫外光光罩传送盒G/GP Type同时获全球最大半导体设备商ASML认证

什么是IIoT?工业物联网的全面了解

工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是指数以亿计的....
发表于 03-20 10:16 148次 阅读
什么是IIoT?工业物联网的全面了解

智能制造促进传统行业转型升级 好处多多

万科董事会主席郁亮表示,科技和互联网是房地产行业发展进阶的重要驱动力,在传统的住宅开发、物业服务以及....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 03-19 17:33 1421次 阅读
智能制造促进传统行业转型升级 好处多多

5G商用持续升温,《全球消费物联网趋势展望2025》揭示了六大趋势

随着网络技术的发展,特别是5G商用临近,物联网也是突飞猛进,如无人驾驶领域,BAT悉数入局。
的头像 物联网智慧城市D1net 发表于 03-19 17:31 820次 阅读
5G商用持续升温,《全球消费物联网趋势展望2025》揭示了六大趋势

这个Version B比最早的版本强在哪里呢?

内置硬件的I2C外设并多了一个UART,这样可以支持多种第三方的传感器。。。。这惊着我了,难道第一代....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 03-19 17:21 531次 阅读
这个Version B比最早的版本强在哪里呢?

实现多场景应用RFID技术完善衣物全流程解决方案

而RFID技术的应用使这些问题迎刃而解,同时实现了自动化生产、仓储物流管理、品牌管理、渠道管理等过程....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 03-19 16:45 322次 阅读
实现多场景应用RFID技术完善衣物全流程解决方案

物联网技术将推动IoT产业的发展

全球知名市场研究机构 CB Insights 数据预估,在两年内全球几乎每人每天都会产生1.5 GB....
发表于 03-19 15:49 113次 阅读
物联网技术将推动IoT产业的发展

如何利用物联网推动收入增长

随着数据的指数级增长,物联网将继续为直接和间接服务提供大量机会,并为跟踪和衡量用户如何使用产品和服务....
发表于 03-19 15:34 75次 阅读
如何利用物联网推动收入增长

物联网可以让我们的世界变得更加美好

从智能家用电器到联网汽车,消费者越来越多地体验到物联网的好处。尽管消费者和企业物联网应用受到了极大关....
发表于 03-19 15:28 87次 阅读
物联网可以让我们的世界变得更加美好

RFID和物联网有着怎样的关联

RFID技术,属于自动识别技术中的电子标签技术(自动识别技术还包括“条码/二维码识别技术”、磁卡识别....
发表于 03-19 15:25 146次 阅读
RFID和物联网有着怎样的关联

中国电信正式发布了截止到2018年12月31日的年度业绩

期内,中国电信经营收入达到人民币3771亿元。其中,服务收入达到人民币3504亿元,同比增长5.9%....
发表于 03-19 14:18 111次 阅读
中国电信正式发布了截止到2018年12月31日的年度业绩

中国移动已正式加入Avanci物联网专利许可平台

中国移动副总裁李正茂曾表示,中国移动一直致力于为行业构建更好的专利生态环境,自身并不以多收专利费为目....
发表于 03-19 14:13 112次 阅读
中国移动已正式加入Avanci物联网专利许可平台

5G商用时代到来的步伐正在加快数字化运营增长迅猛将形成未来新引擎

2018年,亚信科技积极落实“三新四能”的企业战略,致力于依托产品、服务、运营及集成能力,积极开拓新....
发表于 03-19 14:00 113次 阅读
5G商用时代到来的步伐正在加快数字化运营增长迅猛将形成未来新引擎

海尔总裁人大提案: 以物联网+医疗科技提高人民健康水平

今年的政府工作报告强调要拓展“智能+”,“智能+”也首次被写进政府工作报告,这背后的关键之一就是创新....
发表于 03-19 11:25 122次 阅读
海尔总裁人大提案: 以物联网+医疗科技提高人民健康水平

华为在AWE上透露凌霄芯片将于今年上市,进军物联网之心已决

刚刚,华为消费者业务首席战略官邵洋在上海AWE展会上透露,华为凌霄芯片将于今年上市,这是专为物联网研....
发表于 03-19 11:21 112次 阅读
华为在AWE上透露凌霄芯片将于今年上市,进军物联网之心已决

智能+工业物联网加速落地

边缘设备只能处理局部数据,无法形成全局认知,因此实际应用中仍然需要借助云计算平台来实现信息的融合,可....
发表于 03-19 11:10 116次 阅读
智能+工业物联网加速落地

如何理解物联网的云模式?

云计算的标准化技术接口能使物联网的应用更容易被建设和推广。云计算技术的高可靠性和高扩展性为物联网提供....
发表于 03-19 11:07 82次 阅读
如何理解物联网的云模式?

智能家居的硬件产品种类越来越丰富 细分领域竞争也越来越激烈

作为人工智能与物联网落地的必争之地,智能家居近年来被越来越多的消费者所关注。互联网巨头及新兴创业公司....
发表于 03-19 08:54 103次 阅读
智能家居的硬件产品种类越来越丰富 细分领域竞争也越来越激烈

支持阿里云Link物联网平台的CC2640R2F解决方案

作者: TI 工程师 YongHua Pan 在创新技术的推动下,智能锁、可穿戴设备等物联网应用已经成为时下、甚至是引领未来几年物联...
发表于 03-19 06:45 80次 阅读
支持阿里云Link物联网平台的CC2640R2F解决方案

物联网部分实践资料整理

物联网部分实践资料整理
发表于 03-15 15:33 151次 阅读
物联网部分实践资料整理

物联网传感的更多可能性

作者:Michael (DLP) Walker,德州仪器(TI) 物联网(IoT) 正以前所未有的速度实现人、设备和云数据存储服务之间的...
发表于 03-13 06:45 118次 阅读
物联网传感的更多可能性

一般物联网毕设用什么wifi模块好一点?

有没有大神,告诉我一下。 一般物联网做毕设用什么wifi模块好一点? 就简单实惠,便宜,但又能够实现远程传输的功能的wifi模...
发表于 03-08 15:55 202次 阅读
一般物联网毕设用什么wifi模块好一点?

为物联网设备增加功率

物联网(IoT)——其发出的甜美声音免去了电器给我们带来的诸多烦扰。设备一旦失而复得并不会发声,但现在其可与我们进行沟通...
发表于 03-08 06:45 225次 阅读
为物联网设备增加功率

采用TI ZigBee技术FeiBit将物联网带入千家万户

未来,我们将看到更多使我们的居家生活更智能、更高效的家庭自动化设备。目前,ZigBee®技术是业界领先的全球无线标准,用于创...
发表于 03-07 06:45 184次 阅读
采用TI ZigBee技术FeiBit将物联网带入千家万户

为物联网应用程序软件提供开发环境

十年前,在物联网成为流行词之前,我们公司有一个简单的创意,让开发人员可以更轻松地将复杂的无线电技术(如Wi-Fi®)添加到...
发表于 03-07 06:45 192次 阅读
为物联网应用程序软件提供开发环境