IIoT消息队列(IoT MQ)选型

为什么被需要MQ？

IIoT作为设备接入和业务层承上启下的作用，其最重要的职能在于提供一个统一接口:

• 解耦上下各个不同系统的之间的关联性，使它们之间可以不直接依赖
• 同构系统中每个结点上的一致性，是各个系统直接可以交流
• 灵活地添加组件或适配系统，使其结构灵活，易于扩充

为了达到这三个功能，门面模式+适配器+观察者模式 的设计模式非常适合，那么消息队列就是最佳选择了。
消息队列作为门面，作为各个系统的接入点，解耦了它们之间的相互关联；我们还需要制定一套统一的消息标准，同构各个系统的接入方式；为了满足已有的协议和系统，需要使用适配器的方式，让它们兼容到整个的系统中来。

特性需求

各个不同的系统可能包括采取服务，各类设备，数据中心或SCADA等，为了满足这些不同的系统需要满足如下特性：

实时性
高并发
可靠性
安全防护
可扩展

消息队列协议对比

为了找到合适的消息队列系统，选定几个消息队列协议进行对比来找到合适方式。

• MQTT（消息队列遥测传输），在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用
• AMQP（级消息队列协议），是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计
• Kafka(不是协议，是消息系统)，解决有吞吐量要求而的日志和数据聚合作用

比较项：

从上面各项比较可以得知，MQTT优势是实时性，Kafka优势是数据聚合，AMQP优势是应层解耦

方案建议EMQ+Kafka

MQTT协议应用场景大多是在物联网设备的接入，对短数据有非常适应的实时性特点，Kafka和AMQP的实时性都不及MQTT。
MQTT专门为物联网设计，可以直接接入支持MQTT协议的设备，软件，系统或移动端。目前大多的物联网平台的做法是使用MQTT做设备上传协议，如果是其他采集协议，就使用网关做协议转换器，如下：

但我们公司不用选择设备的原因，其建议协议转换功能在采集服务器中，也是做为协议适配的功效，其适配器可以尽量灵活部署，可能是插件，服务器应用，桌面应用和Linux设备等。

MQTT在实时性上表现优异但在数据聚合方面上不足，所以建议EMQ+Kafka的模式。如果数据是输出给类似ETL（数字仓库）这样的，需要通过Kafka作缓冲和聚合；如果是连接到SCADA这样的系统，直接通过EMQ就可以了。

EMQ简介

EMQ是百万级分布式开源物联网MQTT消息服务器。基于高并发的Erlang/OTP语言平台设计，支持百万级连接和分布式集群，发布订阅模式的开源MQTT消息服务器。完整支持MQTT V3.1/V3.1.1协议规范，扩展支持WebSocket、Stomp、CoAP、MQTT-SN或私有TCP协议。

官网了解更多：

http://emqtt.com
https://www.emqx.io
GitHub