作為一名電子工程師，去理解網絡工程、軟件工程這些范疇的技術，有時候時非常困難的，尤其是做硬件，很多東西感覺很抽象，又很空洞。

日常工作中，電子工程師面對更多的是UART、SPI、IIC、USB，對于觸手可及的這些外設接口協議，我們一般更多關注的是他們的信號時序、電氣特性、傳輸速率等參數。并且在開發時，這些外設接口能夠看得見摸得著，知道是哪兩個或者哪幾個設備之間進行連接。

MQTT基于TCP連接進行的網絡通信。

都說“基于TCP連接”的通信，那到底啥是“TCP連接”呢？(官網http://www.tcpipguide.com/)這個需要了解到TCP/IP參考模型中的4層的定義：

TCP/IP參考模型圖

MQTT是在TCP連接后的基礎上進行通信的，那么在此可以簡單認為，TCP就是個“外設接口”，就像UART、SPI這樣，作為傳輸層，就負責把數據收發。

而在實際在使用過程中，MQTT數據是帶了各種“格式”的條條框框進行封裝，這些條條框框的封裝就是在應用層定義和實現的。

應用層的協議利用TCP這種“接口”進行收發數據時，為了區別于不同應用程序，而定義了應用協議，類似于MQTT、HTTP、FTP等。

利用工具模擬和對比，串口連接后收發和TCP連接后收發的情況。

這里使用的是單片機開發的時候最常用到的一個串口助手SSCOM V5.10a(http://www.daxia.com/sscom/sscom5.13.1.rar)，帶有TCP連接功能。首先看看電子工程師非常熟悉的串口通信界面：

串口通信時的數據交互截圖

同樣的，切換到TCP連接的方式，根據如下截圖配置TCP服務器和TCP客戶端：

TCP連接后通信時的數據交互截圖

可見TCP和串口類似，在連接后就可以對數據進行傳輸了。并且和串口一樣，在傳輸時，數據是被完全透傳出去的，而沒有被封裝成任何格式（只看TCP層），可見平時在底層開發時使用串口通信都沒有上升到應用層協議，基本都是裸數據傳輸的，即使說有協議那基本都是私有協議，且是自定義的。

可是怎樣能夠實現連接？

MQTT協議是基于TCP連接進行通信的，TCP可謂是比嵌入式外設要復雜些，不是簡單一個硬件實現就可以了的。

串口連接，最少需要的3根數據線(TxD,RxD,GND)，然后設置兩端設備的波特率、數據位、校驗位、停止位，即可完成連接。

而TCP連接，需要往下的多個層協議來實現，然后就是配置IP地址、端口。實現方式有很多，有線方式可以用集成了網卡芯片的單片機或者以太網轉串口、SPI模塊等，無線的方式可以用集成了wifi的單片機或者wifi轉串口、SPI模塊等。

TCP連接實現方式很簡單，就是芯片搭模塊，而實現過程卻是很復雜，對于應用開發的電子工程師，需要做的是能夠利用低價格高效益的解決方案來實現MQTT協議，實現物聯網。

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