Μια σύντομη ιστορία του MQTT: Το πρωτόκολλο μηνυμάτων που εξουσιάζει το IoT

Το MQTT (μεταφορά τηλεμετρίας μηνυμάτων μηνυμάτων) είναι ένα ελαφρύ πρωτόκολλο μηνυμάτων που έχει γίνει ακρογωνιαίος λίθος του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT). Γνωστή για την αποτελεσματικότητά του και την αξιοπιστία του, η MQTT διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ συσκευών σε περιβάλλοντα που περιορίζονται σε πόρους. Ας εξερευνήσουμε την ιστορία του MQTT και πώς έχει εξελιχθεί για να γίνει βασικός παίκτης στον κόσμο του IoT.

Προέλευση του MQTT

Το MQTT δημιουργήθηκε το 1999 από τον Andy Stanford-Clark της IBM και του Arlen Nipper του Arcom (τώρα Eurotech). Το πρωτόκολλο αναπτύχθηκε για να αντιμετωπίσει την ανάγκη για ένα ελαφρύ και αποτελεσματικό σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων ικανό να εργάζεται σε αναξιόπιστα ή χαμηλού ζώνη δίκτυα. Αρχικά, σχεδιάστηκε για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, όπου η παρακολούθηση απομακρυσμένων αγωγών απαιτούσε ένα ισχυρό και χαμηλό πρωτόκολλο επικοινωνίας.

Πρόωρη ανάπτυξη και υιοθεσία

Η πρώτη έκδοση του MQTT σχεδιάστηκε για να είναι απλή, ελαχιστοποιώντας την ποσότητα των γενικών εξόδων και τους πόρους που απαιτούνται για την επικοινωνία. Αυτό το έκανε ιδανικό για σενάρια όπου το εύρος ζώνης ήταν περιορισμένο και η απόδοση ρεύματος ήταν κρίσιμη. Η έγκαιρη υιοθέτηση του MQTT ήταν κατά κύριο λόγο εντός των βιομηχανικών τομέων, όπου η αξιοπιστία και η αποτελεσματικότητά του αποδείχθηκαν ανεκτίμητες.

Τυποποίηση και ανοικτού κώδικα

Αναγνωρίζοντας το δυναμικό του MQTT Beyond Industrial Applications, η IBM κυκλοφόρησε μια έκδοση χωρίς δικαιώματα του πρωτοκόλλου το 2010 και σύντομα συνέβαλε στο Ίδρυμα Eclipse στο πλαίσιο του έργου Eclipse Paho. Αυτή η κίνηση προς την εξέλιξη του ανοιχτού κώδικα ώθησε ευρύτερη υιοθεσία και βελτιώσεις που βασίζονται στην κοινότητα.

Το 2013, η MQTT 3.1 τυποποιήθηκε επίσημα από την OASIS (Οργανισμός για την Προώθηση των Δομημένων Προφυλακτικών Προτύπων), παρέχοντας μια επίσημη προδιαγραφή που ενίσχυσε περαιτέρω το ρόλο της στο IoT. Η τυποποίηση συνέβαλε στη διασφάλιση της διαλειτουργικότητας σε διαφορετικές υλοποιήσεις και συσκευές.

Βασικά χαρακτηριστικά και εξελίξεις

Τα βασικά χαρακτηριστικά της MQTT παρέμειναν συνεπή από την έναρξή της, υπογραμμίζοντας την απλότητα, την ελαφριά επικοινωνία και την αποτελεσματική παράδοση μηνυμάτων. Τα βασικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

1. Δημοσίευση/εγγραφή μοντέλου: Το MQTT χρησιμοποιεί ένα πρότυπο μηνυμάτων δημοσίευσης/εγγραφής, όπου οι συσκευές (εκδότες) στέλνουν μηνύματα σε θέματα και άλλες συσκευές (συνδρομητές) λαμβάνουν μηνύματα από αυτά τα θέματα. Αυτή η αποσύνδεση παραγωγών μηνυμάτων από τους καταναλωτές, ενισχύοντας την επεκτασιμότητα και την ευελιξία.

2. Επίπεδα ποιότητας υπηρεσίας (QOS): Το MQTT υποστηρίζει τρία επίπεδα QoS για να εξασφαλίσει αξιόπιστη παράδοση μηνυμάτων, που κυμαίνονται από το "το πολύ το πολύ" έως "ακριβώς μία φορά", που τροφοδοτεί τις διαφορετικές απαιτήσεις αξιοπιστίας.

3. Τελευταία διαθήκη και διαθήκη (LWT): Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στις συσκευές να καθορίσουν ένα μήνυμα που θα αποσταλεί εάν αποσυνδέονται απροσδόκητα, εξασφαλίζοντας ότι άλλες συσκευές γνωρίζουν την αποσύνδεση.

Ευρέως διαδεδομένη υιοθεσία

Με την άνοδο του IoT, η υιοθέτηση της MQTT έχει επεκταθεί σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των έξυπνων κατοικιών, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της υγειονομικής περίθαλψης και άλλων. Η αποτελεσματικότητα και η ικανότητά του να εργάζονται σε περιορισμένα περιβάλλοντα καθιστούν την ιδανική επιλογή για συσκευές με περιορισμένη ισχύ επεξεργασίας και συνδεσιμότητα.

Πρόσφατες εξελίξεις

Η τελευταία έκδοση, MQTT 5.0, κυκλοφόρησε το 2019, εισάγοντας νέα χαρακτηριστικά για τη βελτίωση της απόδοσης, της επεκτασιμότητας και της αναφοράς σφαλμάτων. Οι βελτιώσεις, όπως η καλύτερη υποστήριξη για συστήματα μεγάλης κλίμακας, οι πιο ευέλικτες επιλογές συνδρομής και η βελτιωμένη διάγνωση σφαλμάτων, έχουν κάνει το MQTT ακόμα πιο ισχυρό και ευπροσάρμοστο.

Σύναψη

Από τις ταπεινές αρχές της στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου μέχρι την τρέχουσα κατάστασή της ως θεμελιώδες πρωτόκολλο για το IoT, η MQTT έχει αποδείξει την αξία του ξανά και ξανά. Ο ελαφρύς, αποτελεσματικός και αξιόπιστος σχεδιασμός του καθιστά το πρωτόκολλο επιλογής για τη σύνδεση των μυριάδων συσκευών που σχηματίζουν τη ραχοκοκαλιά του ολοένα και πιο συνδεδεμένου κόσμου μας. Καθώς το IoT συνεχίζει να αυξάνεται, η MQTT θα παραμείνει αναμφισβήτητα βασικός παίκτης, επιτρέποντας την απρόσκοπτη επικοινωνία και την καινοτομία σε διάφορες εφαρμογές.