[物联网iot]对比WIFI、MQTT、TCP、UDP通信协议

第一步:先理解最基础的关系(类比快递)

假设你要给朋友寄快递:

  • Wi-Fi相当于"公路和卡车",负责把包裹从你家运到快递站

  • TCP/UDP:相当于"快递公司的运输规则"。

    • TCP:顺丰快递(保证包裹不丢、按顺序送达,但速度可能慢)。

    • UDP:普通快递(可能丢件、顺序乱,但速度快)。

  • MQTT:相当于"快递单上的具体说明"(比如"货到付款"或"放门口")。


第二步: 用"快递流程"理解完整通信过程

假设你有一个智能温湿度传感器,要通过 Wi-Fi 上报数据到手机 APP:

  1. 数据准备(应用层 - MQTT)

    • 传感器生成数据:温度25℃, 湿度60%

    • MQTT 负责包装这条数据:添加"快递单"(MQTT 头部),比如:

      • 主题(Topic):home/sensor/temperature(告诉 Broker 这是客厅温度数据)。

      • QoS 等级:1(至少送达一次)。

      • 消息ID:123(用于确认)。

  2. 运输规则(传输层 - TCP)

    • TCP 接手后,将 MQTT 数据包拆分成多个"小包裹",每个包裹打上标签:

      • 源端口:随机端口(如 54321)。

      • 目标端口:1883(MQTT 默认端口)。

      • 序列号(保证顺序)。

      • 校验和(防数据损坏)。

  3. 地址定位(网络层 - IP)

    • IP 协议 给包裹贴上"大地址标签":

      • 源 IP:传感器 IP(如 192.168.1.100)。

      • 目标 IP:MQTT Broker 的 IP(如 broker.emqx.io)。

      • 协议类型:TCP(告诉接收方这是 TCP 数据)。

  4. 物理搬运(数据链路层/物理层 - Wi-Fi)

    • Wi-Fi 将 IP 数据包封装成"无线信号",通过路由器中转:

      • 转换为 Wi-Fi 帧(包含 MAC 地址:路由器的 MAC 是下一站)。

      • 通过无线电波传输到路由器。

      • 路由器再通过互联网将数据最终送达 Broker。

  5. 反向流程(手机 APP 接收数据)

    • Broker 将数据通过同样的流程反向传递到手机 APP(Wi-Fi → IP → TCP → MQTT → 展示数据)。

第三步:核心概念一句话总结

协议 一句话总结 典型场景
TCP 可靠的快递员,不丢件不乱序 网页、微信消息
UDP 跑得快的快递员,可能丢件 视频通话、游戏实时位置
MQTT 为物联网设计的"快递单规则" 智能家居设备上报数据
Wi-Fi 无线版的"网线" 手机、电脑无线联网

2. 关键协作要点

协议 协作行为 类比解释
Wi-Fi 只关心"如何把数据从A点传到B点" 卡车司机不关心货物内容,只管运输
TCP 确保货物不丢失、按顺序到达 快递员逐个包裹检查,丢件就重发
UDP 一次性扔出所有包裹,不管是否到达 快递员直接把包裹扔到客户家门口
MQTT 定义包裹内容如何解读(主题、QoS等级) 快递单上写明"易碎品"或"加急"

第四步:常见问题解答

Q1:MQTT必须基于TCP吗?
  • 是的,MQTT设计时基于TCP。但物联网中也有变种如MQTT-SN(基于UDP或其他协议)。
Q2:为什么我本地测试MQTT能通,真实项目连不上?
  • 可能原因:

    1. 防火墙拦截了端口(如1883)。

    2. 未配置MQTT Broker的用户名密码(公开测试Broker不需要,但私有环境需要)。

相关推荐
sunfove2 小时前
光网络的立交桥:光开关 (Optical Switch) 原理与主流技术解析
网络
Kevin Wang7274 小时前
欧拉系统服务部署注意事项
网络·windows
min1811234564 小时前
深度伪造内容的检测与溯源技术
大数据·网络·人工智能
汤愈韬5 小时前
NAT策略
网络协议·网络安全·security·huawei
汤愈韬5 小时前
Full Cone Nat
网络·网络协议·网络安全·security·huawei
zbtlink5 小时前
现在还需要带电池的路由器吗?是用来干嘛的?
网络·智能路由器
桌面运维家5 小时前
vDisk配置漂移怎么办?VOI/IDV架构故障快速修复
网络·架构
dalerkd5 小时前
忙里偷闲叙-谈谈最近两年
网络·安全·web安全
jianqiang.xue6 小时前
Telink IoT Studio开发环境搭建+tc_ble_single_sdk说明
物联网·泰凌微·telink
汤愈韬6 小时前
NAT ALG (应用层网关)
网络·网络协议·网络安全·security·huawei