> 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 désormais particulièrement pertinent en raison de la croissance explosive de l'IoT : tant les appareils grand public qu'industriels mettent en œuvre des réseaux distribués et l'edge computing, et les appareils avec une transmission de données constante font désormais partie du quotidien. Une telle croissance intensive pousse les personnes à chercher des moyens de transférer les données efficacement. ## Qu'est-ce que MQTT Andy Stanford-Clark (IBM) et Arlen Nipper (qui travaillait alors pour 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 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 des appareils. Le protocole fonctionne généralement sur TCP/IP ; cependant, tout protocole réseau offrant des connexions ordonnées, sans perte et bidirectionnelles peut prendre en charge MQTT. Il est conçu pour des connexions avec des sites distants où une « faible 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 conçu pour être compact et léger. Il est idéal pour les appareils à faible consommation d'énergie et à autonomie de batterie limitée. Cela inclut désormais les smartphones, ainsi qu'un nombre toujours croissant de capteurs et d'appareils connectés. Ainsi, MQTT est devenu un protocole de diffusion de données entre des appareils à puissance CPU limitée et/ou à autonomie de batterie limitée, ainsi que pour les réseaux à bande passante coûteuse ou faible, à stabilité imprévisible ou à forte latence. C'est pourquoi MQTT est connu comme le protocole idéal pour l'IoT. Il est basé 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 ça fonctionne ### Le modèle de publication-abonnement Il existe 2 définitions principales dans MQTT : le broker MQTT et le client MQTT. Un broker MQTT est un serveur qui reçoit tous les messages des clients puis achemine les messages vers les clients destinataires 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 à partir d'un seul broker (capacité un-à-plusieurs). De même, plusieurs éditeurs peuvent publier des sujets vers un seul abonné (plusieurs-à-un). Un client MQTT est tout 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 « sujet » 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 transmet ensuite le message à tous les clients qui s’abonnent à ce sujet. Puisque les messages MQTT sont organisés par thèmes, le développeur de l’application a la flexibilité de préciser que certains clients ne peuvent interagir qu’avec certains messages. Par exemple, les capteurs publieront leurs relevés sous le thème « sensor\_data » et s’abonneront au thème « config\_change ». Les applications de traitement des données qui enregistrent les Données du capteur dans une base de données back-end s’abonneront au thème « 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 thème « 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 courtier en utilisant soit un port standard, soit un port personnalisé défini par les opérateurs du courtier. Lors de la création de la connexion, il est important de reconnaître que le serveur peut poursuivre une ancienne session s'il reçoit une identité client réutilisée. Les ports standard sont 1883 pour les communications non chiffrées et 8883 pour les communications chiffrées -- utilisant Secure Sockets Layer (SSL)/Sécurité de la couche transport (TLS). Lors de la négociation SSL/TLS, le client valide le certificat du serveur et authentifie le serveur. Le client peut également fournir un certificat client au broker 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 à l'aide de certificats SSL/TLS côté client. Parce que le protocole MQTT vise à être un protocole pour les appareils à ressources limitées et les appareils IoT, SSL/TLS n’est pas toujours une option et, dans certains cas, peut ne pas être souhaitable. Dans de telles occasions, 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 — dans le cadre de la séquence de paquets CONNECT/CONNACK. En outre, certains brokers, en particulier les brokers ouverts publiés sur Internet, acceptent les clients anonymes. Dans de tels cas, le nom d’utilisateur et le mot de passe sont simplement laissés vides. ### format de message 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 + d'un en-tête variable et d'une charge utile. Dans ces 2 premiers octets, l'en-tête fixe sera toujours présent dans tous les paquets, tandis que les deux autres, l'en-tête variable et la charge utile, ne sont pas toujours présents. ![format de message 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) Dans l'en-tête fixe de deux octets, 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 MSB sont le champ du type de commande. Ce type détermine l'action qui sera effectuée : le client souhaite s'abonner au sujet, un nouveau message est publié pour les abonnés, etc. Les 4 bits suivants sont les bits d'indicateurs de contrôle et ils sont utilisés par la commande de publication ; pour les autres commandes, ils sont réservés et leur 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 certains messages MQTT utilisent ce champ pour fournir des informations supplémentaires ou des indicateurs, et ils varient selon le type de paquet. Un identifiant de paquet est courant dans la plupart des types de paquets. Enfin, 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, il s'agit du message à publier. ### Qualité de service QoS désigne un accord entre l'émetteur d'un message et son destinataire. Il constitue une fonctionnalité clé dans MQTT, donnant au client la possibilité de choisir entre trois niveaux de service. Les trois niveaux de QoS déterminent comment le contenu est géré par le protocole MQTT. Bien que les 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. Aucun mécanisme n'est prévu pour s'assurer que le message a été reçu correctement, et le broker n'enregistre pas le message. Ce niveau de QoS peut aussi être appelé au plus une fois, QoS0 ou « envoyer et oublier ». * Le deuxième niveau de QoS est un service acquitté. Ce niveau de QoS utilise une séquence de paquets PUBLISH/PUBACK entre l’éditeur et son broker MQTT, ainsi qu’entre le broker MQTT et les abonnés. Un paquet d’acquittement vérifie que le contenu a été reçu, et un mécanisme de reprise enverra à nouveau le contenu d’origine si aucun acquittement n’est 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 tentatives, 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) ## Avantages et inconvénients ### Avantages : * MQTT est agnostique vis-à-vis des paquets. La charge utile du protocole MQTT peut transporter tout type de données, comme des données binaires, du texte ASCII, etc. Le récepteur doit interpréter et décoder les données 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 assurer une livraison garantie. * En raison de son modèle publication/abonnement, il est évolutif. * Il offre une architecture découplée, car il est facile de découpler l’appareil et le serveur. Idéal pour les communications distribuées un vers plusieurs et les 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 d’une déconnexion anormale du client. * S’appuie sur TCP/IP pour les tâches de communication de base. * Conçu pour transmettre des messages selon les modes « au plus une fois », « au moins une fois » et « exactement une fois ». ### Inconvénients : * MQTT ne peut pas prendre en charge la diffusion vidéo. * Problèmes de latence. * La Sécurité n’est pas intégrée. MQTT n’est pas chiffré. À la place, il utilise TLS/SSL (Sécurité de la couche transport / couche de sockets sécurisée) pour le chiffrement lié à la Sécurité. * Un broker centralisé peut être un point de défaillance, car les connexions clientes avec les brokers sont ouvertes en permanence. * Il ne prend pas en charge des fonctionnalités avancées telles que le contrôle de flux. ## Où MQTT peut être utilisé Gestion de Flotte. Les organisations utilisent MQTT pour créer des systèmes de Gestion de Flotte plus intelligents qui améliorent l'optimisation de la Flotte, la Sécurité du Conducteur et réduisent les coûts de Carburant. De nouveaux modes de transport utilisant des drones changent également la façon 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 aux systèmes d'Ordonnancement et de routage côté serveur fournit la visibilité nécessaire pour améliorer l'exploitation globale de la Flotte. * Gestion de Flotte. Les organisations utilisent MQTT pour créer des systèmes de Gestion de Flotte plus intelligents qui améliorent l'optimisation de la Flotte, la Sécurité du Conducteur et réduisent les coûts de Carburant. De nouveaux modes de transport utilisant des drones changent également la façon 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 aux systèmes d'Ordonnancement et de routage côté serveur fournit la visibilité nécessaire pour améliorer l'exploitation globale de la Flotte. * Données du capteur. MQTT prend en charge le modèle de livraison des messages « pas plus d'une fois ». Dans les réseaux à couverture partielle du territoire ou à latence élevée, cela signifie que les informations peuvent être perdues ou dupliquées. Dans les zones où des capteurs distants enregistrent et transmettent des données à des intervalles spécifiés, cela ne pose pas de problème, puisque de nouvelles lectures 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 ayant une priorité de transfert de données relativement faible. * Données de santé 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'atteignent le 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 encore plus prioritaires et 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 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 messages de téléphone mobile à téléphone mobile, mais aussi parce que le protocole permet de livrer efficacement les messages en quelques millisecondes, malgré des connexions Internet incohérentes 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 & BCE Pour configurer l'appareil Xirgo & 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 de l'UE et [mqtt.us.navixy.com](http://mqtt.us.navixy.com/) pour le serveur des États-Unis, 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) ### 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 * **Nom d'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 * **Nom d'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.