2025 年 MQTT 技術趨勢:驅(qū)動 AI 與物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的核心力量
一、引言
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)已從概念走向現(xiàn)實,并正以驚人的速度發(fā)展——全球已有數(shù)十億設備實現(xiàn)互聯(lián),更有數(shù)十億設備蓄勢待發(fā)。MQTT 作為這場連接革命的核心,最初旨在為受限環(huán)境中的輕量級可靠消息傳遞而設計。隨著物聯(lián)網(wǎng)格局的演變,在人工智能技術發(fā)展、實時數(shù)據(jù)處理需求攀升、全球化部署規(guī)模擴大的多重驅(qū)動下,MQTT 正從一個簡單的遙測工具轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代智能系統(tǒng)的關鍵基礎設施層。
本文將深度解析 2025 年及未來的 MQTT 技術演進趨勢,為開發(fā)者與企業(yè)提供前瞻性的技術規(guī)劃參考。
二、奠定基礎:協(xié)議與傳輸?shù)难葑?/strong>
通過 MQTT over QUIC 實現(xiàn)更智能的傳輸
傳統(tǒng)的 MQTT 基于 TCP 運行,但它在移動和不穩(wěn)定網(wǎng)絡環(huán)境中的局限性正日益凸顯。MQTT over QUIC 通過使用 UDP 提供了更快、更靈活的替代方案,顯著縮短了連接建立時間并降低了延遲,這一優(yōu)勢對車聯(lián)網(wǎng)和遠程工業(yè)部署等應用場景尤為重要。作為首個支持該技術的 MQTT Broker,EMQX 目前正與 OASIS MQTT 技術委員會緊密合作,共同推進 MQTT over QUIC 的標準化進程。
未來發(fā)展:MQTT 5.1 及更高版本
MQTT 5.0 通過引入主題別名、會話過期和共享訂閱等功能顯著提升了協(xié)議能力,而未來的升級將進一步優(yōu)化性能和控制力,例如通過「訂閱過濾器」實現(xiàn)更精準的消息傳遞,以及利用「批量發(fā)布」減少傳輸開銷。這些改進正基于供應商實踐和社區(qū)反饋不斷優(yōu)化。同時,針對性能極其受限設備的 MQTT-SN 也正在得到更多關注。
三、快速擴展:實時消息總線和流處理
MQTT/RT
MQTT/RT 提出了一種實時消息傳輸層方案,專為機器人控制、自主系統(tǒng)和工業(yè)自動化等對延遲敏感的場景而設計。該方案支持點對點架構并兼容 UDP 和共享內(nèi)存等多種傳輸方式,當傳統(tǒng) Broker 模式成為性能瓶頸時,這種設計成為了極具吸引力的替代方案。
為 MQTT 引入流式處理能力
當前,許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都依賴 Kafka 來處理高吞吐量數(shù)據(jù),而 MQTT Streams 通過直接在 MQTT Broker 中集成消息回放、持久化和重復數(shù)據(jù)刪除等類似功能來簡化這類架構。這種整合可以在不犧牲性能的情況下降低基礎設施的復雜性。
通過 MQTT 實現(xiàn)可靠的文件傳輸
標準 MQTT 并不適合傳輸固件更新或診斷日志等大型文件。EMQX 等擴展程序可以使用現(xiàn)有的 MQTT 框架實現(xiàn)分塊、可斷點續(xù)傳。這種方法無需使用 FTP 或 HTTP 等獨立工具,從而有效簡化了整體系統(tǒng)架構。
四、實現(xiàn)更智能的系統(tǒng):MQTT 和 AI 集成
基于 MCP over MQTT 連接 AI 模型
MCP(Model Context Prototol)協(xié)議為 AI 模型與其他系統(tǒng)的交互提供了標準化方案。通過 MQTT 協(xié)議承載 MCP 通信,低功耗和間歇性連接的設備也能與 AI 服務進行實時通信。目前,EMQ 已將這一功能集成至 MQTTX 客戶端工具中,其中包含的自然語言接口支持用戶通過 AI Agent 直接控制設備。
MQTT:AI 時代的通信中樞
隨著 AI 與工業(yè)和消費系統(tǒng)深度集成,MQTT 協(xié)議正在發(fā)揮著關鍵作用。它不僅為預測性維護提供精準的傳感器數(shù)據(jù),還能實現(xiàn)機器人設備的智能協(xié)同控制,高效連接邊緣計算環(huán)境中的分布式 AI 模型,并為數(shù)字孿生系統(tǒng)搭建高可靠的實時數(shù)據(jù)通道。
五、為規(guī)?;龊脺蕚洌簭碗s生態(tài)系統(tǒng)中的 MQTT
用于敏捷部署的 Serverless MQTT
EMQX Cloud Serverless 等平臺可以輕松啟動 MQTT 服務,無需管理基礎設施。這種模式非常適合快速推進的項目、試點計劃以及需要快速建立原型并按需擴展的小型團隊。
通過多租戶支持多個用戶
多租戶 MQTT 部署允許不同的應用程序或用戶共享一個 Broker,同時確保數(shù)據(jù)的安全和有序,既降低了系統(tǒng)運維的開銷,又簡化了大規(guī)模平臺的運營操作流程。
通過跨域集群構建全球化 MQTT 網(wǎng)絡
分布式 MQTT 集群能夠為全球客戶提供低延遲、高可用的服務,EMQX 的集群鏈接功能可跨區(qū)域同步數(shù)據(jù),支持車聯(lián)網(wǎng)和全球制造系統(tǒng)等實時性要求嚴苛的應用場景。
使用 UNS 和 Sparkplug 統(tǒng)一工業(yè)數(shù)據(jù)
在工業(yè)環(huán)境中,統(tǒng)一命名空間(UNS)已成為構建 OT 和 IT 數(shù)據(jù)的主流架構。MQTT Broker 通常充當這些系統(tǒng)的基礎。Sparkplug 3.0 進一步完善了這一架構,定義了有效載荷格式和設備狀態(tài)協(xié)議,以支持真正的互操作性。
與企業(yè)系統(tǒng)集成
MQTT 越來越多地與 Apache Kafka 等企業(yè)平臺以及 RabbitMQ 等基于 AMQP 的工具連接。這些集成創(chuàng)建了靈活的端到端數(shù)據(jù)管道,支持實時數(shù)據(jù)處理、事件驅(qū)動的工作流和長期的數(shù)據(jù)分析。
六、邊緣賦能:關鍵場景實時數(shù)據(jù)處理
邊緣計算通過在更靠近數(shù)據(jù)源的地方處理數(shù)據(jù)來減少延遲和帶寬使用。MQTT 作為設備、網(wǎng)關和云之間的本地消息傳遞層,與邊緣計算形成優(yōu)勢互補。即使在云連接受限的情況下,也能實現(xiàn)實時自動化、邊緣 AI 和系統(tǒng)彈性等關鍵功能。
雙向通信在邊緣應用場景中尤為重要,它不僅支持數(shù)據(jù)采集,還能實現(xiàn)指令下發(fā)、模型更新以及遠程固件推送等操作。
七、與 MQTT 共同發(fā)展:2025 年戰(zhàn)略建議
· 采用 MQTT 5.0 來獲得全套現(xiàn)代化功能支持。
· 評估 MQTT over QUIC 方案,以用于移動或不可靠網(wǎng)絡。
· 構建包括本地 MQTT Broker 在內(nèi)的邊緣計算策略。
· 使用 MCP over MQTT 探索 AI 與自然語言交互新場景。
· 采用 Serverless 架構和分布式部署,提升系統(tǒng)彈性與擴展能力。
· 持續(xù)關注 OASIS MQTT 技術委員會的標準演進。
· 在您的 MQTT 生態(tài)系統(tǒng)中實施多層次的安全防護措施。
八、結語
MQTT 不再僅僅是一個輕量級的遙測協(xié)議,它正在逐步發(fā)展成支撐物聯(lián)網(wǎng)、AI 和邊緣計算領域智能、實時且可擴展系統(tǒng)的底層基礎架構。率先投資布局這些技術能力的企業(yè),將更有優(yōu)勢引領互聯(lián)技術領域的下一輪創(chuàng)新浪潮。(文/杭州映云科技有限公司(EMQ))