O documento apresenta o protocolo MQTT para Internet das Coisas (IoT), descrevendo sua arquitetura de publicador-assinante e comparando-o com o protocolo HTTP. O MQTT é leve e otimizado para dispositivos com recursos limitados, enquanto o HTTP é mais pesado. O documento também demonstra o uso do MQTT para controlar um relé Wi-Fi usando um ESP8266.
1. DXC Proprietary and Confidential
April 4, 2017
MQTT: Message
Queuing Telemetry
Transport (IoT)
Norberto Enomoto
Integration / SOA Architect
norberto.enomto@dxc.com
04/04/2017
2. April 4, 2017 2DXC Proprietary and Confidential
Agenda
1. O que é Internet das Coisas – IoT?
2. Conceitos
3. Arquitetura
4. Aplicabilidade
5. Motivação para utilizar MQTT
6. Protocolo MQTT
7. Arquitetura MQTT
8. Comparação MQTT x HTTP
9. Demostração
10. Perguntas e Respostas
3. DXC Proprietary and Confidential April 4, 2017
O que é Internet das Coisas – IoT?
4. April 4, 2017 4DXC Proprietary and Confidential
O que é Internet das Coisas – IoT?
• Qualquer objeto que possui tecnologia embarcada que esta conectado a internet
• Este objeto pode interagir com o mundo através de sensores ou atuadores
5. April 4, 2017 5DXC Proprietary and Confidential
O que é Internet das Coisas – IoT?
6. April 4, 2017 8DXC Proprietary and Confidential
Conceitos – Arduino Uno
7. April 4, 2017 9DXC Proprietary and Confidential
Conceitos – ESP8266
ESP8266
Características
32-bit RISC CPU: Tensilica Xtensa LX106 running
at 80 MHz*
64 KiB of instruction RAM, 96 KiB of data RAM
External QSPI flash: 512 KiB to 4 MiB* (up to 16
MiB is supported)
IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi
Integrated TR switch, balun, LNA, power
amplifier and matching network
WEP or WPA/WPA2 authentication, or open
networks
16 GPIO pins
SPI and I²C
I²S interfaces with DMA (sharing pins with GPIO)
UART on dedicated pins, plus a transmit-only
UART can be enabled on GPIO2
1 10-bit ADC
18. April 4, 2017 21DXC Proprietary and Confidential
Protocolo MQTT
MQTT, acrônimo de Message Queuing Telemetry Transport [1] (anteriormente conhecido como MQ
Telemetry Transport), é um protocolo de mensagens leve para sensores e pequenos dispositivos
móveis otimizado para redes TCP/IP não confiáveis ou de alta latência.[2] . O esquema de troca de
mensagens é fundamentado no modelo Publicador-Subscritor.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/MQTT
19. April 4, 2017 22DXC Proprietary and Confidential
Protocolo MQTT
• O protocolo de mensagens MQTT é projetado para um baixo consumo de banda de rede e
requisitos de hardware sendo extremamente simples e leve.
• Foi desenvolvido pela IBM e Eurotech e é projetado para enviar dados através de redes
intermitentes ou com baixa banda de dados, para isso o protocolo é desenvolvido em cima de
vários conceitos que garantem uma alta taxa de entrega das mensagens.
• O protocolo MQTT é baseado no TCP/IP e ambos, cliente e broker, necessitam da pilha TCP/IP
para o seu funcionamento.
• O MQTT está na mesma camada OSI que o HTTP, porém a maior diferença entre os dois
protocolos é o tamanho do payload. No HTTP, o payload é maior, o que inviabiliza o seu uso em
conexões de baixa qualidade, como GSM por exemplo
• http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/mqtt-v3.1.1.html
20. April 4, 2017 23DXC Proprietary and Confidential
• O MQTT utiliza o paradigma publish/subscribe
(pub/sub) para a troca de mensagens
• O paradigma pub/sub implementa um middleware
chamado de broker
• O broker é responsável por receber, enfileirar e
disparar as mensagens recebidas dos publishers
para os subscribers
• O publisher é responsável por se conectar ao broker
e publicar mensagens
• Já o subscriber é responsável por se conectar ao
broker e receber as mensagens que ele tiver
interesse
• O paradigma pub/sub utiliza o conceito de tópicos
para processar as mensagens, em que cada
mensagem é enviada para um determinado tópico
Protocolo MQTT
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Protocolo MQTT
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Protocolo MQTT
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Protocolo MQTT
24. April 4, 2017 27DXC Proprietary and Confidential
QoS 0 - at Most Once (Fire and Forget): o nível mais
baixo é um serviço não reconhecido. A mensagem é
entregue no máximo uma vez. Não tem garantia de
entrega. A mensagem não é persistida. A mensagem
pode ser perdida se o cliente estiver desconectado ou
se o servidor falhar. Este é o modo mais rápido de
transferência.
QoS 1 - at Least Once: o nível do serviço é
reconhecido. Aqui cada receptor reconhece a recepção
das informações publicadas. Se não for recebido, as
informações podem ser enviadas novamente. Isto
garante que as informações sejam entregues pelo
menos uma vez;
Qos 2 - exactly once: o nível mais alto e chamado de
serviço assegurado. Aqui as informações não só são
reconhecidas, mas enviadas em duas etapas. Primeiro
ele é transmitido e depois entregue. Cada passo é
reconhecido. Isso é possível para garantir que o
conteúdo seja entregue exatamente uma vez para
cada assinante. Este é o modo mais demorado de
transferência.
Protocolo MQTT
25. April 4, 2017 28DXC Proprietary and Confidential
Brokers MQTT
https://mosquitto.org/
http://www.hivemq.com/
Linguagens com suporte ao MQTT
• Java
• JavaScript
• Python
• C
• C++
• C#
• Golang
Protocolo MQTT
26. April 4, 2017 29DXC Proprietary and Confidential
Protocolo MQTT