Vous cherchez une façon efficace et sécurisée de communiquer entre différents appareils distant ? MQTT est la solution idéale pour vous. Un protocole de messagerie publier-abonner, adaptable à tout type de réseau et petit en terme de bande passante utilisée, il offre une communication M2M & IoT rapide et robuste. Dans cet article, nous allons aborder ce qu’est MQTT, le fonctionnement de son système d’abonnement, ses avantages et les cas d’utilisation auxquels il se prête. Alors lisez attentivement pour découvrir comment tirer parti des avantages que cette technologie peut vous offrir !
Vous cherchez une façon efficace et sécurisée de communiquer entre différents appareils distant ? MQTT est la solution idéale pour vous. Un protocole de messagerie publier-abonner, adaptable à tout type de réseau et petit en terme de bande passante utilisée, il offre une communication M2M & IoT rapide et robuste. Dans cet article, nous allons aborder ce qu’est MQTT, le fonctionnement de son système d’abonnement, ses avantages et les cas d’utilisation auxquels il se prête. Alors lisez attentivement pour découvrir comment tirer parti des avantages que cette technologie peut vous offrir !
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Comprendre le Protocole MQTT: L’essentiel pour l’IoT et M2M
MQTT est un protocole de messagerie publique / abonnement conçu spécifiquement pour les communications IoT et M2M. Il combine un design basé sur TCP/IP et une architecture client-serveur permettant aux machines distantes de s’intégrer facilement au réseau et d’effectuer des transferts de données efficaces, même avec des systèmes à faible charge.
Principes fondamentaux du protocole MQTT dans les communications IoT
Avec MQTT, le serveur est appelé « Broker », car il sert d’intermédiaire entre le client émetteur («Publisher») et ses abonnés («Subscribers»). Le Publisher peut envoyer un message précis à plusieurs clients ou à tous les Subscribers connectés en se connectant au Broker.
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Ce message est livré uniquement aux Subscribers intéressés par cette information spécifique.
En utilisant le mode QoS (Quality of Service), le Publisher peut utiliser différents niveaux de QoS qui déterminent la livraison des données. Les messages transmis via QoS 0 garantissent la transmission d’un message unique entre les Publisher et Subscriber sans confirmation supplémentaire.
Les messages envoyés via QoS 1 ou 2 génèrent des confirmations supplémentaires, ce qui assure aux Clients une meilleure fiabilité.
Comparaison MQTT avec d’autres protocoles de messagerie M2M
Contrairement aux autres protocoles comme XMPP ou SMTP qui utilisent des messages enrichis en XML, MQTT ne transmet que des informations codées simples – sa taille minimale permet une consommation minimale de ressources réseau et celles de l’appareil client. Par conséquent, son utilisation est optimale pour les applications IoT à faible charge embarquée.
De plus, contrairement aux autres protocoles populaires, MQTT est asynchrone : chacun des Subscribers reçoit automatiquement la notification lorsque le Publisher transmet un message pertinent au Broker.
Scénarios d’utilisation typiques: Transmission de données et gestion d’appareils
Le protocole MQTT est principalement utilisé pour la transmission de données provenant des capteurs et actionneurs IoT vers la plateforme de cloud agissant comme «broker» central. Dans ce type de scénario, chaque capteur devient un «publisher» qui publie ses informations sur le broker (par exemple : température, humidité, pression atmosphérique, etc.
).
Le protocole MQTT peut également être utilisé pour gérer des dispositifs et réaliser des commandes à distance sur des objets connectés. Dans ce cas, le plateforme de cloud agit alors comme intermédiaire entre l’utilisateur et les périphériques connectés.
Le serveur (ou « broker ») envoie une commande à un appareil spécifique par le biais d’une connexion TCP/IP ou d’un autre protocole réseau.
Architecture et fonctionnement du protocole MQTT
Rôles des clients MQTT et du serveur (broker) dans le réseau
Dans la pratique, tous les clients se connectent au Broker via un canal sûr tel que TLS/SSL afin de s’assurer que l’information est transmise avec une confidentialité maximale. Les Subscribers reçoivent ensuite les informations envoyées par le Publisher depuis le Broker.
Alors que les Publishers envoient seulement des messages au Broker et ne reçoivent pas de messages depuis celui-ci.
Le principe fondamental de la communication MQTT est basé sur l’abonnement aux sujets. Les Clients qui sont intéressés par un type d’information particulier abonnent à un sujet spécifique.
Processus d’abonnement et de publication : Communication entre abonnés
Avant qu’un Publish / Subscribe puisse se faire, il doit y avoir au moins un Subscriber qui souscrit à un sujet donné . Une fois cet abonnement établi, le Publisher peut envoyer des messages liés à ce sujet sans savoir si certains clients sont intéressés ou non.
Lorsqu’un message arrive au Broker,celui-ci vérifie son sujet et détermine alors quels Subscribers devraient être notifiés. Il envoie alors une notification à chaque Client concerné, et le client peut choisir s’il souhaite ou non traiter le message.
Gestion de la qualité de service (QoS) pour un échange d’informations fiable
MQTT permet une transmission de données fiable grâce à sa gestion QoS, qui définit différents niveaux pour garantir que les messages soient transmis correctement entre le Publisher et ses destinataires. Les techniques QoS permettent au Publisher de fournir un niveau garanti de transmission et assurent qu’un message sera ou non livré à l’abonné.
Le système QoS offre trois niveaux différents de transmission : «QoS 0», «QoS 1» et «QoS 2 ». Chaque niveau détermine la quantité de données qui doivent être transmises entre le Publisher et le Broker, et aussi comment cela est fait.
Le niveau de QoS le plus bas (QoS 0) ne prend pas en compte les confirmations et peut provoquer des messages doubles ou perdus.
Optimisation & Avantages de la Mise en Œuvre MQTT pour l’Industrie
Réduction de la charge et du trafic réseau grâce à l’efficacité du protocole MQTT
MQTT réduit considérablement le trafic réseau par rapport aux autres protocoles de messagerie car il ne transfère que les données essentielles – ce qui signifie qu’il ne transmet pas d’en-têtes XML superflus ni une telle taille importante. Il est conçu pour envoyer de petits paquets d’informations, permettant aux dispositifs distants disposant d’une faible capacité CPU d’envoyer des informations utiles au serveur central sans avoir à effectuer des calculs complexes sur les données.
Le protocole MQTT combine également une gestion efficace des sessions client-serveur, ce qui permet au dispositif d’activer ou de désactiver certaines fonctionnalités à distance afin d’effectuer une mise à jour rapide des configurations surun grand nombre d’appareils.
Gestion optimisée des connexions et de la bande passante pour les systèmes IoT
La mise en place du protocole MQTT peut aider les entreprises à optimiser les performances du réseau IoT en minimisant la bande passante utilisée par chaque dispositif connecté. Les Libraries MQTT prennent également en charge la compression des paquets afin que moins de données puissent être envoyées via le réseau que ce qui serait normalement possible avec un autre protocole.
Le transfert efficace des informations est essentiel pour les applications IoT. Une communication efficace entre périphériques signifie moins de temps de latence et moins de problèmes liés à l’interaction entre appareils, ce qui permet un déploiement sans heurt des systèmes IoT.