{"id":27031,"date":"2023-11-08T16:17:22","date_gmt":"2023-11-08T15:17:22","guid":{"rendered":"https:\/\/duckma.com\/mqtt-ecco-cose-e-come-funziona-il-protocollo-di-comunicazione-iot\/"},"modified":"2024-03-12T10:28:34","modified_gmt":"2024-03-12T09:28:34","slug":"mqtt-ecco-cose-e-come-funziona-il-protocollo-di-comunicazione-iot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.duckma.com\/it\/mqtt-ecco-cose-e-come-funziona-il-protocollo-di-comunicazione-iot\/","title":{"rendered":"MQTT: ecco cos&#8217;\u00e8 e come funziona il protocollo di comunicazione IoT"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/f.hubspotusercontent10.net\/hubfs\/7409217\/Imported_Blog_Media\/mqtt.jpg\" alt=\"Uomo che Tiene un Tablet con la Scritta MQTT\"\/><\/figure>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p><em>Articolo aggiornato il 14 aprile 2022<\/em><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-yoast-seo-table-of-contents yoast-table-of-contents\"><h2>Indice<\/h2><ul><li><a href=\"#h-1-mqtt-cos-e\" data-level=\"2\">1 &#8211; MQTT: cos&#8217;\u00e8?<\/a><\/li><li><a href=\"#h-2-mqtt-perche-si-i-vantaggi\" data-level=\"2\">2 &#8211; MQTT, perch\u00e9 s\u00ec: i vantaggi<\/a><\/li><li><a href=\"#h-3-http-perche-no-gli-svantaggi\" data-level=\"2\">3 &#8211; HTTP, perch\u00e9 no: gli svantaggi<\/a><\/li><li><a href=\"#h-4-modello-pubsub\" data-level=\"2\">4 &#8211; Modello PubSub<\/a><\/li><li><a href=\"#h-5-il-protocollo-mqtt\" data-level=\"2\">5 &#8211; Il Protocollo MQTT<\/a><\/li><li><a href=\"#h-6-le-librerie-mqtt-che-usiamo-in-duckma\" data-level=\"2\">6 &#8211; Le librerie MQTT che usiamo in DuckMa<\/a><\/li><li><a href=\"#h-fonti\" data-level=\"2\">Fonti<\/a><\/li><\/ul><\/div>\n\n\n\n<p><a id=\"cosa-e\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-1-mqtt-cos-e\">1 &#8211; MQTT: cos&#8217;\u00e8?<\/h2>\n\n\n\n<p><strong>MQTT<\/strong> \u00e8 un termine che alla maggior parte di noi probabilmente non dice nulla. Ma se anzich\u00e9 parlare di <strong>MQTT<\/strong>, dicessimo HTTP, diverse lampadine si accenderebbero. Per dirla semplice semplice, <strong>MQTT<\/strong> \u00e8 per l\u2019IoT ci\u00f2 che HTTP \u00e8 per il web.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>MQTT<\/strong> \u00e8 l\u2019acronimo di <strong>Message Queuing Telemetry Transport<\/strong> e indica un protocollo di trasmissione dati TCP\/IP basato su un modello di pubblicazione e sottoscrizione che opera attraverso un apposito message broker. In sostanza, i mittenti inviano messaggi relativi ad argomenti specifici, i destinatari si iscrivono ai temi che trovano interessanti e i broker provvedono alla trasmissione dei messaggi tra le due parti.<\/p>\n\n\n\n<p>Tanto i mittenti quanto i destinatari sono <strong>client MQTT<\/strong> che possono comunicare esclusivamente attraverso il message broker.<\/p>\n\n\n\n<p>Qualsiasi device o applicazione pu\u00f2 essere un client MQTT che si appoggia a un\u2019apposita libreria MQTT a sua volta connessa in rete a un broker MQTT. I broker MQTT gestiscono la ricezione dei messaggi e il successivo invio ai sottoscrittori e fanno anche un\u2019altra cosa interessante: gestiscono le autorizzazioni. Ci\u00f2 significa che i mittenti e i destinatari possono accreditarsi presso il broker cos\u00ec che questi li riconosca nel momento in cui inviano un messaggio o si iscrivono a uno o pi\u00f9 argomenti. In questo modo il broker comprende elementi importanti, per esempio sa che un determinato client pu\u00f2 ascoltare un argomento, ma non pu\u00f2 scrivere nulla in merito allo stesso argomento. Addirittura, il broker potrebbe gestire in autonomia tutti gli argomenti possibili, bloccando la creazione degli stessi ai client, ma si tratta di una configurazione particolare che non rappresenta lo standard.<\/p>\n\n\n\n<p>Il protocollo MQTT \u00e8 un <a href=\"https:\/\/www.iso.org\/standard\/69466.html\"><strong>protocollo ISO standard<\/strong><\/a>. La porta TCP\/IP 1883 \u00e8 riservata dallo IANA (la Internet Assigned Numbers Authority che assegna gli Ip pubblici e le porte standard) all\u2019esclusivo scambio di comunicazioni con MQTT. Lo stesso vale per la porta 8883 per SSL.<\/p>\n\n\n\n<p>Anche una chat di gruppo potrebbe basarsi sul protocollo MQTT.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/7409217.fs1.hubspotusercontent-na1.net\/hubfs\/7409217\/Immagini%20Blog\/01.%20MQTT_piscine-1.png\" alt=\"01. MQTT_piscine-1\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p><a id=\"si\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-2-mqtt-perche-si-i-vantaggi\">2 &#8211; MQTT, perch\u00e9 s\u00ec: i vantaggi<\/h2>\n\n\n\n<p><strong>MQTT \u00e8 un protocollo di rete leggero e flessibile<\/strong> che garantisce il corretto equilibrio agli sviluppatori IoT:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>La leggerezza del protocollo ne consente l\u2019implementazione sia su dispositivi hardware fortemente vincolati, sia su reti ad elevata latenza o a larghezza di banda limitata in quanto risulta particolarmente resiliente in fase di comunicazione dei dati;<\/li>\n\n\n\n<li>La flessibilit\u00e0 del protocollo fa s\u00ec che possa supportare diversi scenari applicativi per dispositivi e servizi IoT;<\/li>\n\n\n\n<li>MQTT \u00e8 un protocollo robusto, con una sua storia e una sua affidabilit\u00e0. Insomma, non \u00e8 un azzardo.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Vuoi avere maggiori informazioni su come <a href=\"https:\/\/wp.duckma.com\">sviluppiamo App IoT<\/a> in DuckMa?<\/p>\n\n\n\n<p>Fissa in piena autonomia la consulenza gratuita scegliendo giorno e orario in base alla tua disponibilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n<p><a id=\"no\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<div class=\"hs-cta-embed hs-cta-simple-placeholder hs-cta-embed-149917625149\"\n  style=\"max-width:100%; max-height:100%; width:1000px;height:196.6953125px\" data-hubspot-wrapper-cta-id=\"149917625149\">\n  <a href=\"https:\/\/cta-service-cms2.hubspot.com\/web-interactives\/public\/v1\/track\/redirect?encryptedPayload=AVxigLJmtmnhast5WanN7N5%2B2SPeY7VKSEyE4xX24kHXw%2Btd3atW3LXt5dvnZ0wC6XbGeCz7mTUWkbv2BCFGLONZ88xid%2BQasS2xYSIprVf9cqhuPxGhY5PWBMkF038uUb7LUKZQ9ICgU2jMvIzd8O2kmNOV1w%3D%3D&#038;webInteractiveContentId=149917625149&#038;portalId=7409217\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" crossorigin=\"anonymous\">\n    <img decoding=\"async\" alt=\"Scarica gratuitamente il kit di strumenti Scopri come creare il prodotto digitale perfetto &nbsp; Un decennio di esperienza condensato in tre passaggi chiari e facili\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/no-cache.hubspot.com\/cta\/default\/7409217\/interactive-149917625149.png\" style=\"height: 100%; width: 100%; object-fit: fill\"\n      onerror=\"this.style.display='none'\" \/>\n  <\/a>\n<\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-3-http-perche-no-gli-svantaggi\">3 &#8211; HTTP, perch\u00e9 no: gli svantaggi<\/h2>\n\n\n\n<p>La maggior parte degli sviluppatori ha gi\u00e0 una certa familiarit\u00e0 con i servizi web HTTP. Di conseguenza, perch\u00e9 non connettere i dispositivi IoT agli stessi servizi web? Cos\u00ec facendo, il dispositivo potrebbe inviare i suoi dati su richiesta del client e ricevere aggiornamenti dal sistema non appena ottiene una risposta HTTP. Tuttavia, tale percorso di richiesta e risposta incontra limiti piuttosto severi:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>HTTP si basa su richieste auto-conclusive<\/strong>, in cui il client si connette al server per soddisfare una singola richiesta. Una volta che il server risponde con le informazioni richieste dal client, la connessione si chiude. Questa modalit\u00e0 di interazione \u00e8 per\u00f2 poco scalabile e non si adatta bene al mondo dell\u2019Internet of Things, in cui molti dispositivi devono comunicare tra loro in tempo reale. L\u2019MQTT si slega dalla logica richiesta-risposta e crea invece una connessione persistente tra il client e il broker, sulla quale poi vengono inoltrati, in tempo reale, tutti i messaggi originati dai vari client connessi.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>HTTP \u00e8 unidirezionale<\/strong>. Le richieste di informazioni partono sempre dal client che esegue la richiesta al server. Questo implica che ciascun client debba continuare a richiedere attivamente le informazioni, interrogando periodicamente il server su eventuali aggiornamenti. In ambito IoT, in cui gli aggiornamenti dovrebbero essere in tempo reale e le logiche embeddate il pi\u00f9 semplici possibile, questo meccanismo di continuo \u201cpolling\u201d degli aggiornamenti \u00e8 poco adatto. Invece l\u2019MQTT, creando una connessione persistente, rende possibile ricevere gli aggiornamenti senza che vi sia una richiesta esplicita. In questo modo gli aggiornamenti arrivano nello stesso momento in cui gli altri attori coinvolti li inviano.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>HTTP \u00e8 un protocollo 1-1<\/strong>. Gli unici attori coinvolti nella comunicazione HTTP sono il client che esegue la richiesta e il server che riceve la richiesta e risponde con le informazioni necessarie. Nell\u2019IoT questo aumenterebbe di molto il carico di lavoro del server, che si troverebbe a gestire continue richieste da parte di moltissimi client, ciascuno con la sua connessione dedicata e ciascuno con il suo flusso logico per recuperare le informazioni richieste. L\u2019MQTT risolve questo problema lasciando che siano i client a scambiarsi direttamente le informazioni, senza che il broker (server) debba fare nulla.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>HTTP \u00e8 un protocollo pesante<\/strong>. HTTP richiede l\u2019apertura di una nuova connessione per ogni singola richiesta, e ciascuna richiesta deve essere associata a specifiche informazioni di contesto (come ad esempio la sessione di autenticazione per identificare chi sta eseguendo la chiamata). Come detto, inoltre, nell\u2019IoT tutti gli attori connessi devono eseguire molte chiamate in continuazione per rimanere sempre aggiornati sullo stato del sistema, appesantendo ulteriormente il sistema stesso. Con MQTT la connessione \u00e8 unica, cos\u00ec come sono uniche le informazioni di contesto e i vari attori non devono continuare a richiedere aggiornamenti: \u00e8 sufficiente che rimangano in ascolto delle informazioni che interessano loro lasciando che siano altri elementi del sistema a generarli. Per esempio, un\u2019applicazione mobile che vuole mostrare in tempo reale lo stato di apertura di un cancello non deve fare altro che ascoltare gli eventi \u201cstato di apertura\u201d generati dal cancello di interesse, mentre il device connesso al cancello in apertura, ogni volta che vede un cambiamento nello stato del cancello, emette un nuovo aggiornamento che l\u2019app mobile riceve in tempo reale.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Una caratteristica chiave del protocollo MQTT sta nel suo modello di pubblicazione e sottoscrizione. Come accade in tutti i protocolli di trasmissione dati, disaccoppia mittente e destinatario dei dati. Per dirla con il linguaggio di tutti i giorni, il protocollo MQTT non \u00e8 indirizzato a una singola persona, ma \u00e8 pi\u00f9 simile a un vasto contenitore di oggetti (nel caso specifico di argomenti) in cui ciascuno va a pescare ci\u00f2 che pi\u00f9 gli interessa.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/7409217.fs1.hubspotusercontent-na1.net\/hubfs\/7409217\/Immagini%20Blog\/01.%20MQTT_rib-1.jpg\" alt=\"01. MQTT_rib-1\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p><a id=\"pubsub\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-4-modello-pubsub\">4 &#8211; Modello PubSub<\/h2>\n\n\n\n<p>Il protocollo MQTT definisce due tipologie di entit\u00e0 nella rete: un message broker e un certo numero di client. Il broker altro non \u00e8 che un server che riceve tutti i messaggi da tutti i client per poi indirizzare tali messaggi ai client di destinazione pertinenti. Per client si intende qualsiasi cosa in grado di interagire con il broker per l\u2019invio e la ricezione di messaggi. Un client, dunque, pu\u00f2 essere un sensore IoT oppure un\u2019applicazione in un data center che processa dati IoT.<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>Il client si connette al broker e pu\u00f2 effettuare la sottoscrizione a ogni argomento di riferimento dei messaggi del broker. Questa connessione pu\u00f2 essere una semplice TCP\/IP o una TLS crittografata per i messaggi sensibili;<\/li>\n\n\n\n<li>Il client pubblica messaggi relativi a un argomento inviandoli al broker.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p>I messaggi MQTT sono organizzati per argomento e i client possono richiedere di leggere e scrivere su qualsiasi argomento, senza limitazioni di sorta. Quindi chi controlla il controllore? In altre parole, chi decide se un cliente possa o meno leggere o scrivere su un argomento? Il broker, Il quale, tuttavia, non andr\u00e0 necessariamente a limitare la lettura e\/o la scrittura, perch\u00e9 saranno i client ad \u201cauto-limitarsi\u201d scrivendo e ascoltando solo ci\u00f2 che compete loro.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>MQTT ha il vantaggio della leggerezza. Consta semplicemente di un\u2019intestazione che definisce la tipologia di messaggio, un argomento testuale e infine un payload.<\/p>\n\n\n\n<p>L\u2019applicazione pu\u00f2 utilizzare ogni formato di dati per il carico, come JSON, XML, binario crittografato o Base64, fintanto che i client destinatari possono analizzare il payload.<a id=\"protocollo\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-5-il-protocollo-mqtt\">5 &#8211; Il Protocollo MQTT<\/h2>\n\n\n\n<p>Ogni messaggio MQTT ha un comando e un payload. Il comando definisce il tipo di messaggio (per esempio, un messaggio CONNECT, SUBSCRIBE o PUBLISH). Tutte le librerie MQTT forniscono modalit\u00e0 semplici per gestire direttamente tali messaggi e possono popolare automaticamente alcuni campi richiesti, come per esempio \u201cmessaggio\u201d e \u201cclient Id\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p>Per ulteriori informazioni circa le tipologie di messaggio disponibili, puoi consultare la <a href=\"http:\/\/docs.oasis-open.org\/mqtt\/mqtt\/v3.1.1\/os\/mqtt-v3.1.1-os.html#_Toc398718027\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>documentazione ufficiale.<\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/7409217.fs1.hubspotusercontent-na1.net\/hubfs\/7409217\/Immagini%20Blog\/01.%20MQTT_coding.jpg\" alt=\"01. MQTT_coding\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p><a id=\"librerie\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-6-le-librerie-mqtt-che-usiamo-in-duckma\">6 &#8211; Le librerie MQTT che usiamo in DuckMa<\/h2>\n\n\n\n<p>In DuckMa utilizziamo le seguenti librerie per la comunicazione via MQTT:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/github.com\/mcollina\/mosca\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Server: Mosca<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.eclipse.org\/paho\/clients\/java\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Android: Eclipse Paho<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/github.com\/novastone-media\/MQTT-Client-Framework\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">iOS: MQTT-Client-Framework<\/a><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-fonti\">Fonti<\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/mqtt.org\/\">https:\/\/mqtt.org\/<\/a>\u200b<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/developer.ibm.com\/blogs\/open-source-ibm-mqtt-the-messaging-protocol-for-iot\/\">https:\/\/developer.ibm.com\/blogs\/open-source-ibm-mqtt-the-messaging-protocol-for-iot\/<\/a>\u200b<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/developer.ibm.com\/articles\/iot-mqtt-why-good-for-iot\/\">https:\/\/developer.ibm.com\/articles\/iot-mqtt-why-good-for-iot\/<\/a>\u200b<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/MQTT\">https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/MQTT<\/a><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Vuoi parlare con un Esperto IoT per avere maggiori informazioni?<\/p>\n\n\n\n<p>Fissa in piena autonomia la consulenza gratuita scegliendo giorno e orario in base alla tua disponibilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\nmatteo\n:calendario_a_spirale:  16:36\n<div class=\"hs-cta-embed hs-cta-simple-placeholder hs-cta-embed-149908745883\"\n  style=\"max-width:100%; max-height:100%; width:1000px;height:283.9453125px\" data-hubspot-wrapper-cta-id=\"149908745883\">\n  <a href=\"https:\/\/cta-service-cms2.hubspot.com\/web-interactives\/public\/v1\/track\/redirect?encryptedPayload=AVxigLLKVBZ%2B7pXjYHDXHaYy1gmH9WXVTS78q4KPqjy%2BqbWJkDYazCuPDrMhYaSejgA148E7eGnpApbm7ukYMs0PBquxJaTFoHhfyhP2FheK1NufEbwDeH1ae32y5FcBtW9Z6TkJgW44WgSijEDRa8%2F%2FdLmI4Q%3D%3D&#038;webInteractiveContentId=149908745883&#038;portalId=7409217\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" crossorigin=\"anonymous\">\n    <img decoding=\"async\" alt=\"Completa il nostro sondaggio e ottieni una demo gratuita! &nbsp; Partecipa al nostro sondaggio e scopri quanto &egrave; conveniente integrare un configuratore di prodotto nei servizi\/prodotti offerti dalla tua azienda &nbsp;\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/no-cache.hubspot.com\/cta\/default\/7409217\/interactive-149908745883.png\" style=\"height: 100%; width: 100%; object-fit: fill\"\n      onerror=\"this.style.display='none'\" \/>\n  <\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>MQTT \u00e8 un termine che alla maggior parte di noi probabilmente non dice nulla. Ma se anzich\u00e9 parlare di MQTT, dicessimo HTTP, diverse lampadine si accenderebbero. Per dirla semplice semplice, MQTT \u00e8 per l\u2019IoT ci\u00f2 che HTTP \u00e8 per il web.<\/p>\n<p>MQTT \u00e8 l\u2019acronimo di Message Queuing Telemetry Transport e indica un protocollo di trasmissione dati TCP\/IP basato su un modello di pubblicazione e sottoscrizione che opera attraverso un apposito message broker. 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