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# Chapter 1: MQTT 簡介

- MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 訊息序列遙測傳輸。
- 1999年 IBM 發明。
- 伺服器與用戶端間的發布與訂閱的訊息傳輸協定 (publish / subscribe )
- MQTT 正式變成開放的 OASIS 國際標準。
- 適用於 M2M 和 IoT 環境。

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## 特點

- MQTT 好處在於它是一種輕量級協議（為了物聯網而設計的協定）。
- 網路頻寬很低。
- 硬體資源低。
- 適合用在低功耗和網絡帶寬有限的 IoT 環境，像是：
- 智慧家電，醫療裝置等等。

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## 訊息傳遞原理

- 使用發佈 (Publish) / 訂閱 (Subscribe) 的機制傳訊。
- 4個主要的元素:
- 發佈者 (Publisher)。
- 訂閱者 (Subscriber)。
- 主題 (Topic)。
- 轉訊站 (Broker)。


> 發佈者 (Publisher)發佈一個主題，傳送給轉訊站 (Broker)，
由轉訊站 (Broker) 轉發給訂閱者 (Subscriber)。

>---


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### MQTT 訊息格式、封包格式

- 訊息格式有三類:
- Fix Header (固定格式封包)。
- Variable Header (變動格式封包)。
- Payload (訊息內文)。


>DUP flag：標記此訊息為重複 (duplicate) 的訊息，會用在 PUBLISH、PUBREL、SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE 上。 ]

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### QoS 級別

MQTT 定義了三個層級的品質設定。

- QoS 代表：
- Publisher 與 Broker。
- Broker 與 Subscriber 之間傳輸品質。

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>
- QoS 0 最多傳送一次（at most once）
- Publisher 傳訊給 Broker 後直接轉傳給 Subscriber，不會回傳確認封包。
- QoS 0 就像寄平信，不保證訊息會送達。


>---

- QoS 1 至少傳送一次（at least once）
- Publisher 傳訊給 Broker 後，Broker 會回應 PUBACK 訊息給
- Publisher，確認收到訊息。
- Publisher 沒有收到 PUBACK 回應，就會再次發送 Publish。
- 缺點:
- Publisher 沒有收到 PUBACK 回應，就會認定訊息沒送到，重傳訊息。
- 讓訂閱者重複收到相同訊息。
- 保證訊息會送達，但可能會重複。


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- QoS 2 確實傳送一次（exactly once）
- Publisher 傳訊給 Broker 後，Broker 會回應 PUBREC 訊息給 Publisher，確認收到要發布的訊息。
- Publisher 收到 PUBREC 回應時，傳送 PUBREL（釋放發布訊息）。
- Broker 收到 PUBREL，將訊息發布給 Subscriber，並向 Publisher 回報PUBCOMP。


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## QoS 總結

- QoS 0
- 優點 - 佔用頻寬與傳送時間較少
- 缺點 - 資料可能會遺失

- QoS 1
- 優點 - 佔用頻寬與傳送時間較少較 Qos 2 少
- 缺點 - Subscriber可能會收到重複的訊息

- QoS 2
- 優點 - 不會重覆傳送相同訊息
- 缺點 - 佔用頻寬與傳送時間較多

###### tags: `MQTT` `Node-RED` `EC2`

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