> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://navixy.com/docs/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://navixy.com/docs/expert-center/fr/vehicle-telematics-technology/connectivity/mqtt-fundamentals.md). # Principes fondamentaux de MQTT Protocole publication/abonnement qui alimente la communication légère des appareils IoT. Couvre la configuration du broker MQTT, les formats de message, les niveaux de QoS et les cas d'utilisation en télématique. Le protocole Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) est utilisé depuis de nombreuses années, mais il est aujourd'hui particulièrement pertinent en raison de la croissance explosive de l'IoT : les appareils grand public comme industriels mettent en œuvre des réseaux distribués et l'edge computing, et les appareils à transmission de données continue font désormais partie du quotidien. Une telle croissance intensive oblige à chercher des moyens de transférer les données efficacement. ## Qu'est-ce que MQTT Andy Stanford-Clark (IBM) et Arlen Nipper (alors chez Eurotech, Inc.) ont rédigé la première version du protocole en 1999. Il était utilisé pour surveiller des oléoducs dans le cadre SCADA. L'objectif était d'avoir un protocole économe en bande passante, léger et consommant peu d'énergie de batterie, car les appareils étaient connectés via une liaison satellite qui, à l'époque, était extrêmement coûteuse. À l'heure actuelle, la plupart des appareils utilisent la version 5.0. Le Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) est un protocole réseau léger de publication-abonnement qui transporte des messages entre appareils. Le protocole fonctionne généralement sur TCP/IP ; cependant, tout protocole réseau qui fournit des connexions ordonnées, sans perte et bidirectionnelles peut prendre en charge MQTT. Il est conçu pour des connexions vers des sites distants où une « petite empreinte logicielle » est requise ou lorsque la bande passante du réseau est limitée. Le protocole est une norme ouverte OASIS et une recommandation ISO (ISO/IEC 20922). Compte tenu des conditions de fonctionnement, le protocole est compact et léger. Il est idéal pour les appareils à faible consommation d'énergie et à autonomie limitée. Désormais, cela inclut les smartphones, ainsi qu'un nombre toujours croissant de capteurs et de Rapport des capteurs d'information. Ainsi, MQTT est devenu un protocole de diffusion de données entre appareils à puissance CPU limitée et/ou à autonomie de batterie limitée, ainsi que pour les réseaux dont la bande passante est coûteuse ou faible, la stabilité imprévisible ou la latence élevée. C'est pourquoi MQTT est connu comme le protocole idéal pour l'IoT. Il repose sur le protocole TCP/IP, mais il existe une branche MQTT-SN pour fonctionner sur Bluetooth, UDP, ZigBee et d'autres réseaux IoT autres que TCP/IP. ## Comment cela fonctionne ### Le modèle de publication et d'abonnement Il existe 2 définitions principales dans MQTT : broker MQTT et client MQTT. Un broker MQTT est un serveur qui reçoit tous les messages des clients, puis achemine les messages vers les clients de destination appropriés. En termes simples, le broker agit comme un bureau de poste ; MQTT n'utilise pas l'adresse du destinataire prévu, mais la ligne d'objet appelée « sujet », et toute personne qui souhaite une copie de ce message s'abonnera à ce sujet. Plusieurs clients peuvent recevoir le message d'un seul broker (capacités un à plusieurs). De même, plusieurs éditeurs peuvent publier des sujets vers un seul abonné (plusieurs à un). Un client MQTT est n’importe quel appareil (d’un microcontrôleur à un serveur à part entière) qui exécute une bibliothèque MQTT et se connecte à un broker MQTT via un réseau. * Le client se connecte au broker. Il peut s’abonner à n’importe quel « topic » de message dans le broker. Cette connexion peut être une connexion TCP/IP simple ou une connexion TLS chiffrée pour les messages sensibles. * Le client publie des messages sous un topic en envoyant le message et le topic au broker. * Le broker MQTT transmet ensuite le message à tous les clients qui s'abonnent à ce sujet. Comme les messages MQTT sont organisés par sujets, le développeur de l’application a la possibilité de préciser que certains clients ne peuvent interagir qu’avec certains messages. Par exemple, les capteurs publieront leurs relevés sous le sujet « sensor\_data » et s’abonneront au sujet « config\_change ». Les applications de traitement des données qui enregistrent les Données du capteur dans une base de données backend s’abonneront au sujet « sensor\_data ». Une application de console d’administration pourrait recevoir les Commandes de l’administrateur système pour ajuster les configurations des capteurs, telles que la sensibilité et la fréquence d’échantillonnage, et publier ces modifications vers le sujet « config\_change ». ### Types de messages MQTT Une session MQTT est divisée en quatre étapes : connexion, authentification, communication et terminaison. Un client commence par créer une connexion Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) au broker en utilisant soit un port standard, soit un port personnalisé défini par les opérateurs du broker. Lors de la création de la connexion, il est important de reconnaître que le serveur peut reprendre une ancienne session si on lui fournit une identité client réutilisée. Les ports standard sont 1883 pour les communications non chiffrées et 8883 pour les communications chiffrées, à l’aide de Secure Sockets Layer (SSL)/Transport Layer Security (TLS). Lors de la négociation SSL/TLS, le client valide le certificat du serveur et authentifie ce dernier. Le client peut également fournir un certificat client au broker MQTT lors de la négociation. Le broker peut l’utiliser pour authentifier le client. Bien que cela ne fasse pas spécifiquement partie de la Spécification MQTT, il est devenu courant que les brokers prennent en charge l’authentification des clients au moyen de certificats SSL/TLS côté client. Comme le protocole MQTT vise à être un protocole destiné aux appareils à ressources limitées et aux appareils IoT, SSL/TLS n’est pas toujours une option et, dans certains cas, peut ne pas être souhaitable. Dans de telles situations, l’authentification se présente sous la forme d’un nom d’utilisateur et d’un mot de passe en clair, qui sont envoyés par le client au serveur — cela, dans le cadre de la séquence de paquets CONNECT/CONNACK. De plus, certains brokers, en particulier les brokers ouverts publiés sur Internet, acceptent les clients anonymes. Dans ce cas, le nom d’utilisateur et le mot de passe sont simplement laissés vides. ### format des messages MQTT MQTT est considéré comme un protocole léger, car tous ses messages ont une faible empreinte de code. Le paquet se compose d'un en-tête fixe de 2 octets + un en-tête variable et une charge utile. Dans ce premier bloc de 2 octets, l'en-tête fixe sera toujours présent dans tous les paquets et les deux autres, l'en-tête variable et la charge utile, ne sont pas toujours présents. ![format des messages MQTT](https://938069364-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FIgDb43gtyXcm1Av4h1np%2Fuploads%2Fgit-blob-6ea9b1f21c9f81792c5f2c59d36794c86f4881ab%2Fimagen-20231019-231143.png?alt=media\&token=cf031e81-b03b-4405-94c3-3ad7593b0dc3) Parmi les deux octets de l'en-tête fixe, le premier octet est le champ de contrôle. Ce champ de contrôle de 8 bits est divisé en deux champs de 4 bits. Les 4 premiers bits de poids fort sont le champ de type de commande. Ce type détermine l'action qui sera exécutée : le client souhaite s'abonner au sujet, un nouveau message est publié pour les abonnés et d'autres. Les 4 bits suivants sont les bits du drapeau de contrôle et ils sont utilisés par la commande PUBLISH ; pour le reste des commandes, ils sont réservés et la valeur sera 0. Le deuxième octet de l'en-tête fixe contient la longueur restante, c'est-à-dire la longueur de l'en-tête variable + la longueur de la charge utile. Un en-tête variable n'est pas présent dans tous les paquets MQTT. Certaines commandes ou messages MQTT utilisent ce champ pour fournir des informations supplémentaires ou des drapeaux, et ils varient selon le type de paquet. Un identifiant de paquet est commun dans la plupart des types de paquet. À la fin, le paquet peut contenir une charge utile. Même la charge utile est facultative et varie selon le type de paquet. Ce champ contient généralement les données qui sont envoyées. Par exemple, pour les paquets CONNECT, la charge utile est l'ID client et le « nom d'utilisateur et mot de passe » s'ils sont présents. Et pour le paquet PUBLISH, c'est le message à publier. ### Qualité de service La QoS désigne un accord entre l'émetteur d'un message et son destinataire. Elle constitue une fonctionnalité clé de MQTT, en donnant au client la possibilité de choisir entre trois niveaux de service. Les trois différents niveaux de QoS déterminent la manière dont le contenu est géré par le protocole MQTT. Bien que des niveaux de QoS plus élevés soient plus fiables, ils entraînent davantage de latence et d'exigences en bande passante ; les clients abonnés peuvent donc spécifier le niveau de QoS le plus élevé qu'ils souhaitent recevoir. * Le niveau de QoS le plus simple est un service sans accusé de réception. Ce niveau de QoS utilise une séquence de paquets PUBLISH ; l'éditeur envoie un message au broker une seule fois, et le broker transmet le message aux abonnés une seule fois. Il n'existe aucun mécanisme pour s'assurer que le message a été reçu correctement, et le broker n'enregistre pas le message. Ce niveau de QoS peut également être appelé au plus une fois, QoS0 ou envoyer puis oublier. * Le deuxième niveau de QoS est un service avec accusé de réception. Ce niveau de QoS utilise une séquence de paquets PUBLISH/PUBACK entre l'éditeur et son broker, ainsi qu'entre le broker et les abonnés. Un paquet d'accusé de réception vérifie que le contenu a été reçu, et un mécanisme de réessai renverra le contenu d'origine si un accusé de réception n'est pas reçu à temps. Cela peut amener l'abonné à recevoir plusieurs copies du même message. Ce niveau de QoS peut également être appelé au moins une fois ou QoS1. * Le troisième niveau de QoS est un service garanti. Ce niveau de QoS délivre le message avec deux paires de paquets. La première paire s'appelle PUBLISH/PUBREC, et la seconde paire s'appelle PUBREL/PUBCOMP. Les deux paires garantissent que, quel que soit le nombre de réessais, le message ne sera délivré qu'une seule fois. Ce niveau de QoS peut également être appelé exactement une fois ou QoS2. ![QoS MQTT](https://938069364-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FIgDb43gtyXcm1Av4h1np%2Fuploads%2Fgit-blob-9ab221645f4cb2fd3ec068c2cbd9aa27a4196e83%2Fchrome_q1ak4noiok-600x466.png?alt=media\&token=e969af2f-2561-46ca-a564-a93e963c3a3a) ## Avantages et inconvénients ### Avantages : * MQTT est indépendant du type de paquet. La charge utile du protocole MQTT peut contenir tout type de données, comme des données binaires, du texte ASCII, etc. Le récepteur doit interpréter et décoder selon le format utilisé par l'émetteur. * Il utilise un paquet de petite taille et peut être utilisé pour des applications à faible bande passante. * Il offre une consommation d'énergie de la batterie plus faible. * C'est un protocole fiable, car il utilise des options de QoS pour garantir la livraison. * Grâce à son modèle publication/abonnement, il est évolutif. * Il offre une conception découplée, car il est facile de découpler l'appareil et le serveur. Idéal pour des communications distribuées un-à-plusieurs et des applications séparées. * Un appareil de publication peut envoyer des données au serveur à tout moment, quel que soit son état. * Équipé de la fonction LWT (Last Will and Testament) pour notifier les parties concernées d'une déconnexion anormale du client. * S'appuie sur TCP/IP pour les tâches de communication de base. * Conçu pour délivrer des messages selon les modèles « maximum une fois », « minimum une fois » et « exactement une fois ». ### Inconvénients : * MQTT ne peut pas prendre en charge le streaming vidéo. * Problèmes de latence. * La Sécurité n’est pas intégrée. MQTT n’est pas chiffré. Il utilise plutôt TLS/SSL (Sécurité de la couche de transport/couche de sockets sécurisés) pour le chiffrement de sécurité. * Un broker centralisé peut être un point de défaillance, car les connexions des clients avec les brokers restent ouvertes en permanence. * Il ne prend pas en charge les fonctionnalités avancées telles que le contrôle de flux. ## Où MQTT peut être utilisé Alors que les applications IoT sont désormais déployées à grande échelle, MQTT est passé sous les projecteurs en tant que moyen ouvert, simple et évolutif de déployer de l'informatique distribuée et des fonctionnalités IoT auprès d'une base d'utilisateurs plus large, sur les marchés grand public comme industriels. * Gestion de Flotte. Les organisations utilisent MQTT pour créer des systèmes de Gestion de Flotte plus intelligents qui améliorent l'optimisation de Flotte, la Sécurité du Conducteur et réduisent les coûts de Carburant. De nouveaux modes de transport utilisant des drones changent également la manière dont nous déplaçons les marchandises. La connectivité entre un appareil mobile utilisé par l'opérateur, les informations de télémétrie directement issues du véhicule et l'intégration dans des systèmes d'Ordonnancement et de routage côté serveur fournit la visibilité nécessaire pour améliorer l'exploitation globale de la Flotte. * Données du capteur environnementales. MQTT prend en charge le modèle de remise des messages « pas plus d’une fois ». Dans les réseaux à couverture partielle du territoire ou à forte latence, cela signifie que les informations peuvent être perdues ou dupliquées. Dans les zones où des capteurs distants enregistrent et transmettent les données à des intervalles spécifiés, cela ne pose pas de problème, car de nouvelles mesures sont reçues régulièrement. Les capteurs dans des environnements distants sont généralement des appareils à faible consommation, ce qui fait de MQTT une solution idéale pour les capteurs IoT avec une priorité de transfert de données relativement faible. * Données d'état de la machine : pour répondre rapidement aux problèmes émergents et éviter les temps d'arrêt. Par exemple, pour une centrale éolienne, vous avez besoin d'une livraison garantie des indicateurs de performance actuels aux équipes locales, avant même que ces informations n'arrivent au centre de traitement des données. Dans de telles situations, la livraison des messages « au moins une fois » garantit que les indicateurs appropriés seront remarqués en temps utile par les spécialistes nécessaires, même s'ils arrivent en double. Cela est important pour la communication de machine à machine avec une priorité plus élevée. * Systèmes de facturation : Il existe même des messages plus prioritaires et plus précis qui doivent être traités correctement. Dans les situations commerciales où la duplication des enregistrements est inacceptable, y compris dans les systèmes de facturation, l'indicateur QoS de transmission « exactement une fois » est utile. Cela élimine la duplication ou la perte de paquets dans la facturation ou les systèmes de facturation, réduit le nombre d'anomalies et de contradictions inutiles dans l'accord. * Applications de messagerie textuelle pour la communication en temps réel qui tirent parti de la faible consommation de données et d'énergie de MQTT. Par exemple, Facebook utilise MQTT pour son application Messenger, non seulement parce que le protocole économise la batterie lors des échanges de téléphone mobile à téléphone mobile, mais aussi parce qu'il permet de livrer les messages efficacement en quelques millisecondes, malgré des connexions Internet inégales dans le monde entier. ## Appareils MQTT pris en charge par Navixy * Xirgo Global FMS500 Light MQTT (IOTM) * Xirgo Global FMS500 Light+ MQTT (IOTM) * Xirgo Global FMS500 StCAN MQTT (IOTM) * BCE FMS500 Light MQTT (IOTM) * BCE FMS500 Light+ MQTT (IOTM) * BCE FMS500 StCAN MQTT (IOTM) * GlobalmatiX xTCU ## Comment configurer les appareils MQTT pour fonctionner avec Navixy ### Configuration des appareils MQTT Xirgo et BCE Pour configurer l'appareil Xirgo et BCE pour fonctionner avec MQTT : * Dans FMSET : choisissez **Connectivité** → **Serveur de télémétrie** → **Paramètres de l'adresse du broker MQTT** et spécifiez l'hôte : [mqtt.eu.navixy.com](http://mqtt.eu.navixy.com/) pour le serveur UE et [mqtt.us.navixy.com](http://mqtt.us.navixy.com/) pour le serveur US, port 1883. * Et ajoutez l'utilisateur par défaut dans **Sécurité MQTT** -> **Autorisation**\ ![MQTT device configuration](https://938069364-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FIgDb43gtyXcm1Av4h1np%2Fuploads%2Fgit-blob-197f3834a584ce60ef3ef825d645d2e490e2b1b7%2Fimagen-20231019-231034.png?alt=media\&token=3f6a2287-c3c2-4dc1-8ec5-3c6da6c27d57) ### Configuration de l'appareil MQTT Globalmatix Pour configurer l'appareil Globalmatix pour fonctionner avec MQTT : * Spécifiez le serveur port 1883 pour l'UE et port 1883 pour les États-Unis * **Utilisateur/mot de passe**: globalmatix/secretword * **Sujet**: globalmatix/in Pour configurer l'appareil Globalmatix pour fonctionner avec MQTTS : * Spécifiez **serveur** port 8883 pour l'UE et port 8883 pour les États-Unis * **Utilisateur/mot de passe**: globalmatix/secretword * **Sujet**: globalmatix/in --- # Agent Instructions This documentation is published with GitBook. GitBook is the documentation platform designed so that both humans and AI agents can read, navigate, and reason over technical content effectively. Learn more at gitbook.com. ## Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation by asking a question. Perform an HTTP GET request on the following URL with the `ask` and `goal` query parameters: ``` GET https://navixy.com/docs/expert-center/fr/vehicle-telematics-technology/connectivity/mqtt-fundamentals.md?ask=&goal= ``` `ask` is the immediate question: it should be specific, self-contained, and written in natural language. `goal` is what the user is ultimately trying to achieve, the reason they need the answer. Sharing it helps GitBook give you a better, more relevant answer. A goal is most helpful when it describes the outcome the user wants rather than restating the question. For example, with `ask=how do I create an API token`, a goal like `automate deployments from our CI pipeline` lets GitBook tailor the answer to that use case. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.