- \n
- Definici\u00f3n y significado de MQTT (MQ Telemetry Transport)<\/a><\/li>\n
- Historia y Evoluci\u00f3n de MQTT<\/a><\/li>\n
- Funcionamiento de MQTT<\/a><\/li>\n
- Beneficios y Aplicaciones de MQTT<\/a><\/li>\n
- Desventajas y Retos de MQTT<\/a><\/li>\n
- Seguridad en MQTT<\/a><\/li>\n
- MQTT y WSS (MQTT sobre WebSockets)<\/a>\n
- Conclusiones y consideraciones<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00bb3_4″ _builder_version=\u00bb4.22.0″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb global_colors_info=\u00bb{}\u00bb][et_pb_text admin_label=\u00bbseccion\u00bb module_id=\u00bb1″ module_class=\u00bbittopicscontent\u00bb _builder_version=\u00bb4.22.0″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb z_index=\u00bb0″ custom_margin=\u00bb0px||0px||true|false\u00bb custom_padding=\u00bb0px||0px||false|false\u00bb custom_css_main_element=\u00bbfont-family:%22Pandora-Light%22;\u00bb locked=\u00bboff\u00bb global_colors_info=\u00bb{}\u00bb]Hoy en d\u00eda la infraestructura de las organizaciones est\u00e1 cada vez m\u00e1s extendida, m\u00e1s all\u00e1 del centro de datos. Parte de esta se encuentra en el Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT), que permite una mayor integraci\u00f3n entre el hardware y los sistemas digitales (Tecnolog\u00eda Operativa y Tecnolog\u00eda de Informaci\u00f3n, TO\/TI), revolucionando la interconexi\u00f3n entre los dispositivos, permitiendo una mayor eficiencia y automatizaci\u00f3n. Tambi\u00e9n IoT<\/a> permite obtener y procesar con menor latencia los datos para aumentar la productividad y mejorar las operaciones empresariales. Seg\u00fan estad\u00edsticas<\/a> recientes, al 2023, 57% de las organizaciones norteamericanas y europeas usan actualmente IoT en sus operaciones. En este panorama, el protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport<\/a>) emerge como una piedra angular, facilitando una comunicaci\u00f3n \u00e1gil y eficaz entre dispositivos en el vasto ecosistema del IoT.<\/p>\n
Definici\u00f3n y significado de MQTT (MQ Telemetry Transport)<\/h2>\n
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport<\/a>) es un protocolo de mensajer\u00eda eficiente y ligero dise\u00f1ado para la comunicaci\u00f3n desde dispositivos con limitaciones en recursos o ancho de banda como el Internet de las Cosas (IoT). Se apoya en un protocolo de transporte que habilita conexiones ordenadas y bidireccionales, normalmente como TCP\/IP<\/a>, como tambi\u00e9n en QUIC<\/a> (m\u00e1s popular en navegador de Chrome de Google), bajo los est\u00e1ndares de OASIS<\/a> y recomendaciones de ISO<\/a> (ISO\/IEC 20922).<\/p>\n
Origen y prop\u00f3sito del protocolo MQTT<\/h3>\n
Concebido por el Dr. Andy Stanford-Clark y Arlen Nipper en 1999, MQTT ha evolucionado para convertirse en un est\u00e1ndar fundamental para la transmisi\u00f3n de datos entre dispositivos conectados, tales como los sensores de luz, movimiento, temperatura, tel\u00e9fonos m\u00f3viles y ordenadores. Su estandarizaci\u00f3n por OASIS<\/a> en 2013 consolid\u00f3 su posici\u00f3n como una herramienta clave en el \u00e1mbito del IoT. La simplicidad, la escalabilidad y la capacidad para operar en redes de baja potencia han contribuido al \u00e9xito continuo de MQTT en facilitar una comunicaci\u00f3n eficiente en entornos IoT diversos.<\/p>\n
![](\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==\")
<\/p>\nHistoria y Evoluci\u00f3n de MQTT<\/h2>\n
Desarrollo de MQTT hasta la versi\u00f3n actual, como est\u00e1ndar de OASIS e ISO<\/h3>\n
Originalmente, MQTT se invent\u00f3 en 1999 para la industria del petr\u00f3leo y el gas, por la necesidad de un protocolo con el ancho de banda m\u00ednimo y que adem\u00e1s procurara una p\u00e9rdida de bater\u00eda m\u00ednima, con el fin de poder supervisar los oleoductos v\u00eda sat\u00e9lite. En ese entonces, el protocolo se llamaba Transporte de Telemetr\u00eda de Message Queue Server por el producto MQ Series de IBM, el cual fue el primero en aceptarlo. Despu\u00e9s, en 2010, IBM lanz\u00f3 MQTT 3.1 como protocolo gratuito y abierto, de manera que cualquiera pudiera implementarlo. En 2013, se envi\u00f3 a OASIS, la Organizaci\u00f3n para el Avance de Est\u00e1ndares de Informaci\u00f3n Estructurada (OASIS<\/a>), para su estandarizaci\u00f3n.
\nEn 2019, OASIS lanz\u00f3 la versi\u00f3n 5 de MQTT e incluso convierte el acr\u00f3nimo en el nombre oficial del protocolo para IoT y se reconoce como est\u00e1ndar ISO (ISO\/IEC PRF 20922) del protocolo de mensajer\u00eda basado en publicaci\u00f3n\/suscripci\u00f3n.<\/p>\nFuncionamiento de MQTT<\/h2>\n
Modelo de comunicaci\u00f3n de publicaci\u00f3n\/suscripci\u00f3n<\/h3>\n
El protocolo MQTT funciona seg\u00fan los principios del modelo de publicaci\u00f3n o suscripci\u00f3n. En la comunicaci\u00f3n de red tradicional, los clientes y servidores se comunican directamente entre s\u00ed, donde los clientes solicitan recursos o datos del servidor y, a continuaci\u00f3n, el servidor procesa y env\u00eda una respuesta. Sin embargo, MQTT utiliza un patr\u00f3n de publicaci\u00f3n o suscripci\u00f3n para desacoplar el remitente del mensaje (editor), del receptor del mensaje (suscriptor), y un tercer componente, denominado agente de mensajes, controla la comunicaci\u00f3n entre editores y suscriptores. El trabajo del agente consiste en filtrar todos los mensajes entrantes de los editores y distribuirlos correctamente a los suscriptores. El agente desacopla los editores y suscriptores de la siguiente manera:<\/p>\n
- \n
- Desacoplamiento espacial:<\/strong> el editor y el suscriptor no conocen la ubicaci\u00f3n de la red del otro y no intercambian informaci\u00f3n, tales como direcciones IP o n\u00fameros de puerto.<\/li>\n
- Desacoplamiento de tiempo:<\/strong> editor y suscriptor no ejecutan ni tienen conectividad de red al mismo tiempo.<\/li>\n
- Desacoplamiento de sincronizaci\u00f3n:<\/strong> editores y suscriptores pueden enviar o recibir mensajes sin interrumpirse entre s\u00ed. Es decir, el suscriptor no tiene que esperar a que el editor env\u00ede un mensaje.<\/li>\n<\/ul>\n
Componentes de MQTT: Cliente y agentes<\/h3>\n
- \n
- Cliente MQTT:<\/strong> Cualquier dispositivo que ejecuta una biblioteca MQTT. Si el cliente env\u00eda mensajes es el editor; si recibe mensajes, es el receptor.<\/li>\n
- Agente MQTT:<\/strong> Es el sistema de back-end que coordina los mensajes entre los clientes. Se encarga de recibir y filtrar mensajes, identificar clientes suscritos a cada mensaje y enviarles los mensajes. Tambi\u00e9n se encarga de la autorizaci\u00f3n y autenticaci\u00f3n de clientes MQTT, pase de mensajes a otros sistemas para su an\u00e1lisis y el control de mensajes perdidos y sesiones de clientes.<\/li>\n<\/ul>\n
Proceso de conexi\u00f3n y comunicaci\u00f3n entre clientes y agentes<\/h3>\n
Conexi\u00f3n MQTT:<\/strong> Los clientes inician la conexi\u00f3n en MQRR al enviar un mensaje de CONECTAR al agente. El agente confirma la conexi\u00f3n establecida con un mensaje CONNACK. Tanto el cliente como el agente requieren de TCP o IP para comunicarse- no se conectan entre s\u00ed sin el agente.
\nLa arquitectura de MQTT, controlada por eventos, destaca por su capacidad para gestionar mensajes de tama\u00f1o reducido y claramente definidos. Adem\u00e1s, introduce el concepto de Calidad de Servicio (QoS) con niveles 0, 1 y 2 (que explicaremos m\u00e1s adelante en la secci\u00f3n de beneficios), permitiendo adaptar la entrega de mensajes a las necesidades espec\u00edficas de cada aplicaci\u00f3n. Con estas caracter\u00edsticas, MQTT se erige como un protocolo vers\u00e1til y eficaz para la comunicaci\u00f3n en entornos IoT, ofreciendo una infraestructura robusta y escalable.
\nLos temas en MQTT son cadenas jer\u00e1rquicas que se utilizan para categorizar mensajes. Los suscriptores pueden filtrar mensajes suscribi\u00e9ndose a temas espec\u00edficos, con lo que se logra una distribuci\u00f3n de datos eficiente. Estos temas se organizan jer\u00e1rquicamente mediante el uso del car\u00e1cter \u00ab\/\u00bb como delimitador, facilitando una estructura ordenada y comprensible. Una caracter\u00edstica destacada es la retenci\u00f3n de mensajes, asegurando que los nuevos suscriptores reciban la informaci\u00f3n m\u00e1s reciente. Adem\u00e1s, MQTT incorpora el concepto de \u00ab\u00faltima voluntad y testamento\u00bb, proporcionando una estrategia para manejar desconexiones inesperadas al establecer un mensaje predeterminado que se enviar\u00e1 en tales situaciones. Estos elementos enriquecen la flexibilidad y confiabilidad de MQTT, consolid\u00e1ndolo como un protocolo vers\u00e1til y robusto en el contexto del Internet de las Cosas (IoT).
\nOtro aspecto importante es que MQTT se distingue por cuatro acciones principales que constituyen su funcionalidad central:<\/p>\n- \n
- Publicar:<\/strong> Permite a los clientes enviar mensajes a un tema espec\u00edfico, compartiendo informaci\u00f3n relevante.<\/li>\n
- Suscribirse:<\/strong> Posibilita a los clientes recibir mensajes de un tema determinado, permitiendo una comunicaci\u00f3n bidireccional.<\/li>\n
- Ping:<\/strong> Mantiene la conexi\u00f3n entre clientes y br\u00f3keres, asegurando la vigencia y eficiencia del intercambio de informaci\u00f3n.<\/li>\n
- Desconectar:<\/strong> Permite a los clientes finalizar su conexi\u00f3n de manera ordenada.<\/li>\n<\/ul>\n
Cada una de estas acciones desempe\u00f1a un papel crucial en el protocolo MQTT, facilitando una comunicaci\u00f3n \u00e1gil y confiable en el entorno din\u00e1mico del Internet de las Cosas (IoT).<\/p>\n
Beneficios y Aplicaciones de MQTT<\/h2>\n
Ventajas de utilizar MQTT en entornos de IoT y IoT Industrial (IioT)<\/h3>\n
- \n
- Ligero, con un encabezado fijo de 2 a 5 bytes, por lo que su \u201cpeso\u201d en la red es ligero.<\/strong> No solo se optimiza el ancho de banda al momento de tener muchos dispositivos conectados y enviando mensajes simult\u00e1neamente, sino que tambi\u00e9n permite ser usado en zonas donde la conexi\u00f3n de internet es inestable o muy limitada.<\/li>\n
- Altamente compatible, al ser un est\u00e1ndar soportado por m\u00faltiples dispositivos IoT que usan este protocolo.<\/strong> Para implementarlo, se requiere un c\u00f3digo m\u00ednimo, lo cual es una clara ventaja para dispositivos de distintos fabricantes o de memoria limitada.<\/li>\n
- Confiable, <\/strong>con tres niveles de calidad en el servicio (QoS, Quality of Service):\n
- \n
- Nivel 0 (lanzar y olvidar).<\/strong> En este nivel, cada mensaje se env\u00eda una vez a cada suscriptor, sin esperar confirmaci\u00f3n, lo que reduce al m\u00e1ximo el ancho de banda. El mensaje no se almacena. En caso de que los clientes est\u00e9n desconectados en ese momento, \u00e9stos no recibir\u00e1n el mensaje, por lo que se recomienda para casos en que la p\u00e9rdida del mensaje no sea un problema.<\/li>\n
- Nivel 1 (entregado al menos una vez).<\/strong> Como dice su nombre, en este nivel, el cliente debe confirmar el mensaje recibido. La ventaja es que se asegura que los mensajes se entregan todos al menos una vez. La desventaja es que se usa m\u00e1s ancho de banda y el cliente puede recibir mensajes duplicados si tarda en confirmar su recepci\u00f3n.<\/li>\n
- Nivel 2 (entregar s\u00f3lo una vez). <\/strong>Este es el nivel que demanda m\u00e1s ancho de banda, aunque la ventaja es que es m\u00e1s confiable porque se espera a que el cliente confirme el mensaje recibido y, antes de volver a enviar un mensaje, hace la pregunta si se ha recibido el mensaje. Este nivel se asegura de que los clientes han recibido el mensaje s\u00f3lo una vez. Adem\u00e1s de no consumir ancho de banda, se da la certeza de mensajes recibidos sin ser duplicados.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
- Proporciona seguridad<\/strong>, ya que soporta m\u00e9todos de autenticaci\u00f3n como OAuth<\/a> o TLS 1.3<\/a>, lo que le permite ser usado en redes que no sean del todo seguras.<\/li>\n
- Informaci\u00f3n para el an\u00e1lisis en tiempo real,<\/strong> ya que brinda datos en tiempo real, que es de suma utilidad en mantenimiento preventivo y monitorizaci\u00f3n en ambientes ya sea en un hogar inteligente, como en log\u00edstica, distribuci\u00f3n y manufactura.<\/li>\n
- Abierto,<\/strong> soportado por los principales fabricantes de nube como AWS, Google Cloud, IBM Cloud, Oracle y Microsoft Azure.<\/li>\n<\/ul>\n
Aplicaciones pr\u00e1cticas de MQTT en diversas industrias, como la industria automotriz, energ\u00e9tica y de telecomunicaciones<\/h3>\n
Mediante MQTT, IoT permite obtener y procesar datos para gestionar datos que conduzcan a tomar decisiones y acciones encaminadas a la productividad y optimizaci\u00f3n de operaciones en diversos sectores de la econom\u00eda. Por ejemplo:<\/p>\n
- \n
- Transporte<\/strong>
Soporte a aplicaciones m\u00f3viles, dando recomendaci\u00f3n de los veh\u00edculos disponibles m\u00e1s cercanos.<\/li>\n- Manufactura<\/strong>
En interacci\u00f3n con la rob\u00f3tica en ciclos de fabricaci\u00f3n o mantenimiento preventivo.<\/li>\n- Automotriz<\/strong>
Junto con los datos de inteligencia artificial, puede reconocer y resolver las deficiencias de forma aut\u00f3noma de la informaci\u00f3n humana.<\/li>\n- Energ\u00eda<\/strong>
Control remoto y automatizaci\u00f3n de la distribuci\u00f3n de energ\u00eda.<\/li>\n- Telecomunicaciones<\/strong>
Para proporcionar servicios excepcionales de conectividad m\u00f3vil y de red que soporten aplicaciones m\u00f3viles inteligentes en el hogar o sistemas de monitorizaci\u00f3n en tiempo real.<\/li>\n- Salud<\/strong>
Monitorizaci\u00f3n del estado de bienestar mediante un reloj inteligente que emite datos, permitiendo identificar informaci\u00f3n cr\u00edtica del paciente.<\/li>\n<\/ul>\nDesventajas y Retos de MQTT<\/h2>\n
Limitaciones y desaf\u00edos de seguridad, interoperabilidad y autenticaci\u00f3n<\/h3>\n
- Manufactura<\/strong>
- Nivel 1 (entregado al menos una vez).<\/strong> Como dice su nombre, en este nivel, el cliente debe confirmar el mensaje recibido. La ventaja es que se asegura que los mensajes se entregan todos al menos una vez. La desventaja es que se usa m\u00e1s ancho de banda y el cliente puede recibir mensajes duplicados si tarda en confirmar su recepci\u00f3n.<\/li>\n
- Altamente compatible, al ser un est\u00e1ndar soportado por m\u00faltiples dispositivos IoT que usan este protocolo.<\/strong> Para implementarlo, se requiere un c\u00f3digo m\u00ednimo, lo cual es una clara ventaja para dispositivos de distintos fabricantes o de memoria limitada.<\/li>\n
- Suscribirse:<\/strong> Posibilita a los clientes recibir mensajes de un tema determinado, permitiendo una comunicaci\u00f3n bidireccional.<\/li>\n
- Agente MQTT:<\/strong> Es el sistema de back-end que coordina los mensajes entre los clientes. Se encarga de recibir y filtrar mensajes, identificar clientes suscritos a cada mensaje y enviarles los mensajes. Tambi\u00e9n se encarga de la autorizaci\u00f3n y autenticaci\u00f3n de clientes MQTT, pase de mensajes a otros sistemas para su an\u00e1lisis y el control de mensajes perdidos y sesiones de clientes.<\/li>\n<\/ul>\n
- Desacoplamiento de tiempo:<\/strong> editor y suscriptor no ejecutan ni tienen conectividad de red al mismo tiempo.<\/li>\n
- Historia y Evoluci\u00f3n de MQTT<\/a><\/li>\n
![](\"https:\/\/pandorafms.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/MQTT-0-pfms-blog.png\")
<\/p>\n![](\"https:\/\/pandorafms.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/MQTT-1-pfms-blog.png\")
<\/p>\n![](\"https:\/\/pandorafms.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/MQTT-2-pfms-blog.png\")
<\/p>\n