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MQTT是Message Queuing Telemetry Transport的缩写，是一种专为物联网设备设计的轻量级消息传输协议。它具有低带宽消耗、高效传输的特点，非常适合在网络条件不稳定的环境中使用。MQTT广泛应用于传感器数据收集、设备远程控制等物联网场景中。
MQTT协议具有多个核心特性，使其成为物联网通信的理想选择。首先，MQTT是轻量级协议，消息头部仅需2字节，相比HTTP的8字节以上大大减少了资源占用。其次，MQTT具有低带宽消耗特性，特别适合移动网络环境。第三，MQTT支持不可靠网络连接，在网络不稳定时仍能保持通信。此外，MQTT提供三种QoS服务质量等级，可根据应用需求选择合适的可靠性级别。
MQTT采用发布-订阅模式进行通信。在这种模式中，发布者负责向特定主题发送消息，订阅者订阅感兴趣的主题来接收消息。主题是消息的分类标识，起到路由作用。这种模式实现了发布者和订阅者之间的解耦通信，它们无需直接连接。工作流程是：首先订阅者订阅主题，然后发布者向主题发布消息，最后所有订阅该主题的客户端都会接收到消息。
MQTT Broker是整个MQTT通信架构的核心组件，承担着消息中介的重要角色。Broker的主要功能包括消息路由、客户端管理、主题管理、QoS处理、会话管理和安全认证。其工作流程是：首先客户端连接到Broker建立通信链路，然后订阅者向Broker注册感兴趣的主题，当发布者发送消息到Broker时，Broker会根据主题信息将消息路由到相应的订阅者，实现高效的消息分发。
MQTT提供三种QoS服务质量等级来满足不同的可靠性需求。QoS 0是至多一次传输，采用发送即忘记的方式，无确认机制，速度最快但可能丢失消息，适用于传感器数据等对实时性要求高的场景。QoS 1是至少一次传输，需要接收方确认，保证消息到达但可能重复接收，适用于重要通知。QoS 2是恰好一次传输，通过四次握手确保消息唯一传输，可靠性最高但速度最慢，适用于计费和控制指令等关键场景。