Giao thức MQTT là gì? Vì sao doanh nghiệp của bạn cần MQTT trong kiến trúc IoT?

Sở hữu những tính năng mạnh mẽ, MQTT đang trở thành giao thức được người dùng sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Vậy giao thức MQTT là gì? Tại sao doanh nghiệp của bạn cần MQTT trong kiến trúc IoT?

Giao thức MQTT là gì?

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) là một giao thức gởi dạng publish/subscribe (xuất bản – theo dõi) sử dụng cho các thiết bị IoT  với băng thông thấp, độ tin cậy cao và và có khả năng hoạt động trong điều kiện đường truyền không ổn định. MQTT còn được hiểu là một giao thức nhắn tin thông minh và đơn giản, được tạo ra nhằm phục vụ cho các thiết bị hạn chế về băng thông.

Nhiệm vụ của giao thức MQTT là hỗ trợ người dùng đọc, xuất bản dữ liệu. Bên cạnh đó, giao thức này còn cho phép gửi lệnh để điều khiển từ xa thông qua nút cảm biến thông minh.

Thành phần và cách thức hoạt động của MQTT là gì?

MQTT hoạt động theo cơ chế client/server, nơi mà mỗi cảm biến là một khách hàng (client) và kết nối đến một máy chủ, có thể hiểu như một Máy chủ môi giới (broker), thông qua giao thức TCP (Transmission Control Protocol). Broker chịu trách nhiệm điều phối tất cả các thông điệp giữa phía gửi đến đúng phía nhận. Cụ thể:

Giao thức MQTT phù hợp với môi trường nào?

MQTT được thiết kế cho các kết nối cho việc truyền tải dữ liệu cho các thiết bị ở xa, các thiết bị hay vi điều khiển nhỏ có tài nguyên hạn chế hoặc trong các ứng dụng có băng thông mạng bị hạn chế. 

MQTT là lựa chọn lý tưởng trong các môi trường như:

• Những nơi mà giá mạng viễn thông đắt đỏ hoặc băng thông thấp hay thiếu tin cậy.
• Khi chạy trên thiết bị nhúng bị giới hạn về tài nguyên tốc độ và bộ nhớ.
• Bởi vì giao thức này sử dụng băng thông thấp trong môi trường có độ trễ cao nên nó là một giao thức lý tưởng cho các ứng dụng M2M (Machine to Machine).

Tại sao bạn cần MTTQ trong kiến trúc IoT

Được tạo ra như một giao thức chi phí thấp để đáp ứng các giới hạn về băng thông và CPU, MQTT được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường nhúng. Tại đây, MQTT cung cấp một đường dẫn truyền thông tin đáng tin cậy, hiệu quả. Bên cạnh đó, MQTT vô cùng thích hợp để kết nối các thiết bị có dấu chân mã nhỏ, cũng như các mạng không dây với độ trễ thấp tối đa.

Trước đây, MQTT được sử dụng như một giao thức độc quyền để giao tiếp với các hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA). Cũng bởi khả năng sử dụng ngay cả khi hệ thống mạng không ổn định, tốn rất ít byte cho việc kết nối với server và connection có thể giữ trạng thái open xuyên suốt… MQTT đã trở nên phổ biến hơn bao giờ hết trong lĩnh vực thiết bị thông minh. Ngày nay, nó trở thành giao thức mã nguồn mở hàng đầu để kết nối internet vạn vật (IoT) và các thiết bị IoT công nghiệp (IIoT).

Để hiểu rõ hơn, vì sao doanh nghiệp của bạn nên triển khai Giao thức MQTT, hãy cùng so sánh với HTTP – đang đạt được các tín nhiệm trong thị trường IoT.

Ứng dụng của MQTT trong thực tế

Với những ưu điểm của giao thức MQTT, ngày nay con người đã sử dụng MQTT vào nhiều ngành công nghiệp. Một số ứng dụng của các hãng lớn có thể kể đến như:

• Lĩnh vực công nghệ xe hơi

Một số công ty xe hơi đã ứng dụng MQTT trong ứng dụng tin nhắn cho dịch vụ car-sharing của mình. MQTT giúp các công ty hỗ trợ khối lượng khách hàng khổng lồ tạo ra hơn 90000 tin nhắn trên mỗi phút.

• Lĩnh vực Logistics

Một số doanh nghiệp ngành Logistics đã xây dựng cách vận chuyển hàng hóa thông qua máy bay không người lái (drones), và họ đã sử dụng MQTT để đảm bảo trạng thái thời gian thực của Drone được theo dõi liên tục. 

Nhờ cơ chế đảm bảo vận chuyển tin nhắn dựa trên tầng chất lượng dịch vụ (Quality of Services – QoS) và giao thức public/subcribe của MQTT hỗ trợ giao tiếp hai chiều giữa máy bay không người lái và nền tảng đám mây. Vì vậy việc người vận hành có thể tương tác với máy bay không người lái trong chuyến bay được đảm bảo.

• Lĩnh vực sản xuất

Một số công ty sản xuất đã ứng dụng MQTT để giám sát việc phát điện từ nhiều nhà máy điện. Với lợi thế bảo mật của mình, giao thức MQTT đã cung cấp giao tiếp an toàn giữa các nhà máy điện. Ngày này, ngày càng nhiều doanh nghiệm mở rộng phạm vi ứng dụng của MQTT nhằm tận dụng triệt để lợi thế mà MQTT đem lại.

• Lĩnh vực hàng tiêu dùng

Nhiều công ty thực phẩm, bán lẻ, phân phối đã ứng dụng MQTT vào các thiết bị điện tử thông minh của mình để các thiết bị có thể được quản lý từ bất cứ đâu; dữ liệu được chia sẻ giữa các ứng dụng khác nhau; nhiều người dùng có thể điều khiển cùng một thiết bị…

MQTT là một trong những giao thức được sử dụng phổ biến nhất trong IoT khi nó cho phép cả những thiết bị IoT hạn chế nhất về tài nguyên được hoạt động. Chính vì vậy, ứng dụng giao thức MQTT sẽ là lựa chọn hàng đầu của doanh nghiệp bạn khi xây dựng hệ thống IoT.