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Guide du protocole MQTT pour les débutants

 

Qu’est-ce que MQTT ?

MQTT est un protocole de transfert de données de machine à machine (M2M) qui permet aux systèmes SCADA d’accéder aux données de l’IIoT. Il est considéré comme l’un des principaux protocoles de messagerie pour l’internet industriel des objets (IIoT).

MQTT est un protocole de messagerie, c’est-à-dire qu’il a été conçu pour transférer des messages et qu’il utilise un modèle de publication et d’abonnement.

Comment fonctionne MQTT ?

MQTT est un protocole de publication et d’abonnement qui permet aux périphériques du réseau de publier des messages à un courtier. Les clients se connectent à ce courtier, qui assure ensuite la médiation entre les deux appareils. … Lorsqu’un autre client publie un message sur un sujet auquel il s’est abonné, le courtier transmet le message à tous les clients qui se sont abonnés.

Terme Explication
Diagramme
Client Un programme ou un appareil qui utilise MQTT. Client :

  • ouvre la connexion réseau au serveur
  • publie des messages d’application que d’autres clients
  • s’abonne pour demander des messages d’application
  • se désabonne pour supprimer une demande de messages d’application
  • ferme la connexion réseau au serveur
Serveur (Broker) Programme ou dispositif qui sert d’intermédiaire entre les clients qui publient des messages d’application et les clients qui se sont abonnés. Serveur :

  • accepte les connexions réseau des clients
  • accepte les messages d’application publiés par les clients
  • traite les demandes d’abonnement et de désabonnement des clients
  • transmet les messages d’application qui correspondent aux abonnements des clients
  • ferme la connexion réseau du client
Connexion Connecte le client au serveur. Elle permet d’envoyer un flux d’octets ordonné, sans perte, dans les deux sens.
Session Une interaction avec état entre un client et un serveur.
Certaines sessions ne durent que le temps de la connexion réseau, d’autres peuvent s’étendre sur plusieurs connexions réseau consécutives entre un client et un serveur.
Abonnement L’abonnement comprend un filtre thématique et une qualité de service maximale. Un abonnement est associé à une seule session. Une session peut contenir plus d’un abonnement. Chaque abonnement au sein d’une session dispose d’un filtre thématique différent.
Filtre thématique Expression contenue dans un abonnement pour indiquer un intérêt pour un ou plusieurs sujets. Un filtre thématique peut inclure des caractères génériques.
Nom du thème L’étiquette attachée à un message d’application qui est comparée aux abonnements connus du serveur.
Message d’application Les données transportées par le protocole MQTT à travers le réseau pour l’application.
Lorsqu’un message d’application est transporté par MQTT, il contient :

  • des données utiles,
  • une qualité de service (QoS),
  • une collection de propriétés,
  • un nom de sujet.
Message de volonté Message d’application publié par le serveur après la rupture de la connexion réseau.
QoS 0 Livraison au plus une fois
Le message est délivré en fonction des capacités du réseau sous-jacent. Aucune réponse n’est envoyée par le serveur et aucune tentative n’est effectuée par le client. Le message arrive au serveur soit une seule fois, soit pas du tout.
QoS 1 Au moins une fois
Un paquet PUBLISH QoS 1 envoyé par le client est acquitté par un paquet PUBACK envoyé par le serveur. Le message arrive au serveur une ou plusieurs fois.
QoS 2 Livraison une seule fois
Le paquet PUBLISH du serveur accuse réception avec un processus d’accusé de réception en deux étapes. À utiliser lorsque ni la perte ni la duplication des messages ne sont acceptables. La QoS 2 entraîne une augmentation des frais généraux.