- \n
- D\u00e9finition et signification de MQTT (MQ Telemetry Transport)<\/a><\/li>\n
- Histoire et \u00e9volution de MQTT<\/a><\/li>\n
- Fonctionnement de MQTT<\/a><\/li>\n
- Avantages et applications de MQTT<\/a><\/li>\n
- Inconv\u00e9nients et d\u00e9fis de MQTT<\/a><\/li>\n
- S\u00e9curit\u00e9 MQTT<\/a><\/li>\n
- MQTT et WSS (MQTT sur WebSockets)<\/a>\n
- Conclusions et consid\u00e9rations<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb3_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.22.0″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb global_colors_info=\u00a0\u00bb{}\u00a0\u00bb][et_pb_text admin_label=\u00a0\u00bbseccion\u00a0\u00bb module_id=\u00a0\u00bb1″ module_class=\u00a0\u00bbittopicscontent\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.22.0″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb z_index=\u00a0\u00bb0″ custom_margin=\u00a0\u00bb0px||0px||true|false\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||0px||false|false\u00a0\u00bb custom_css_main_element=\u00a0\u00bbfont-family:%22Pandora-Light%22;\u00a0\u00bb locked=\u00a0\u00bboff\u00a0\u00bb global_colors_info=\u00a0\u00bb{}\u00a0\u00bb]Aujourd’hui, l’infrastructure des organisations est de plus en plus r\u00e9pandue, au-del\u00e0 du centre de donn\u00e9es. Une partie de celle-ci se trouve dans l’Internet des objets (Internet of Things, IoT), qui permet une plus grande int\u00e9gration entre le mat\u00e9riel et les syst\u00e8mes num\u00e9riques (technologie op\u00e9rationnelle et technologie de l’information, TO\/TI), r\u00e9volutionnant l’interconnexion entre les appareils, permettant une plus grande efficacit\u00e9 et automatisation . IoT permet \u00e9galement d’obtenir et de traiter les donn\u00e9es avec moins de latence pour augmenter la productivit\u00e9 et am\u00e9liorer les op\u00e9rations commerciales. Selon des statistiques r\u00e9centes<\/a> en 2023, 57% des organisations nord-am\u00e9ricaines et europ\u00e9ennes utilisent actuellement l’IoT dans leurs op\u00e9rations. Dans ce panorama, le protocole MQTT (Message Queuing Telemetry Transport<\/a>) appara\u00eet comme une pierre angulaire, facilitant une communication agile et efficace entre appareils dans le vaste \u00e9cosyst\u00e8me de l’IoT.<\/p>\n
D\u00e9finition et signification de MQTT (MQ Telemetry Transport)<\/h2>\n
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport<\/a>) est un protocole de messagerie efficace et l\u00e9ger con\u00e7u pour la communication \u00e0 partir d’appareils dont les ressources ou la bande passante sont limit\u00e9es comme l’Internet des objets (IdO). Il se fonde sur un protocole de transport qui active les connexions ordonn\u00e9es et bidir\u00e9ctionnelles, normallement en tant que TCP\/IP<\/a>, ainsi que dans QUIC<\/a> (plus populaire dans le navigateur Chrome de Google), selon les standards de OASIS<\/a> et les recommendations de ISO<\/a> (ISO\/IEC 20922).<\/p>\n
Origine et but du protocole MQTT<\/h3>\n
Con\u00e7u par le Dr Andy Stanford-Clark et Arlen Nipper en 1999, MQTT a \u00e9volu\u00e9 pour devenir une norme fondamentale pour la transmission de donn\u00e9es entre appareils connect\u00e9s, tels que les capteurs de lumi\u00e8re, de mouvement, de temp\u00e9rature, de t\u00e9l\u00e9phones mobiles et d’ordinateurs. Sa standardisation par OASIS<\/a> en 2013 a consolid\u00e9 sa position en tant qu’outil cl\u00e9 dans le domaine de l’IoT. La simplicit\u00e9, l’\u00e9volutivit\u00e9 et la capacit\u00e9 \u00e0 fonctionner sur des r\u00e9seaux de faible puissance ont contribu\u00e9 au succ\u00e8s continu de MQTT en facilitant une communication efficace dans divers environnements IoT.<\/p>\n
![](\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==\")
<\/p>\nHistoire et \u00e9volution de MQTT<\/h2>\n
D\u00e9veloppement de MQTT jusqu’\u00e0 la version actuelle, en tant que norme OASIS et ISO<\/h3>\n
\u00c0 l’origine, MQTT a \u00e9t\u00e9 invent\u00e9 en 1999 pour l’industrie p\u00e9troli\u00e8re et gazi\u00e8re, en raison de la n\u00e9cessit\u00e9 d’un protocole avec une bande passante minimale et une perte de batterie minimale, afin de pouvoir superviser les ol\u00e9oducs par satellite. \u00c0 l’\u00e9poque, le protocole s’appelait Transport de T\u00e9l\u00e9m\u00e9trie de Message Queue Server par le produit MQ Series d’IBM, qui fut le premier \u00e0 l’accepter. Puis, en 2010, IBM a lanc\u00e9 MQTT 3.1 en tant que protocole gratuit et ouvert, afin que tout le monde puisse le mettre en \u0153uvre. En 2013, l’Organisation pour l’avancement des normes d’information structur\u00e9e (OASIS<\/a>) a \u00e9t\u00e9 envoy\u00e9e \u00e0 oasis pour normalisation.
\nEn 2019, OASIS a lanc\u00e9 la version 5 de MQTT et a m\u00eame converti l’acronyme en nom officiel du protocole IdO et reconnu comme norme ISO (ISO\/IEC PRF 20922) du protocole de messagerie bas\u00e9 sur la publication\/abonnement.<\/p>\nFonctionnement de MQTT<\/h2>\n
Mod\u00e8le de communication de publication\/abonnement<\/h3>\n
Le protocole MQTT fonctionne selon les principes du mod\u00e8le de publication ou d’abonnement. Dans la communication r\u00e9seau traditionnelle, les clients et les serveurs communiquent directement entre eux, o\u00f9 les clients demandent des ressources ou des donn\u00e9es au serveur, puis le serveur traite et envoie une r\u00e9ponse. Cependant, MQTT utilise un mod\u00e8le de publication ou d’abonnement pour d\u00e9coupler l’exp\u00e9diteur du message (\u00e9diteur), le destinataire du message (abonn\u00e9), et un troisi\u00e8me composant, appel\u00e9 agent de messagerie, contr\u00f4le la communication entre les \u00e9diteurs et les abonn\u00e9s. Le travail de l’agent consiste \u00e0 filtrer tous les messages entrants des \u00e9diteurs et \u00e0 les distribuer correctement aux abonn\u00e9s. L’agent d\u00e9couple les \u00e9diteurs et les abonn\u00e9s de la mani\u00e8re suivante :<\/p>\n
- \n
- D\u00e9couplage spatial :<\/strong> L’\u00e9diteur et l’abonn\u00e9 ne connaissent pas l’emplacement du r\u00e9seau de l’autre et n’\u00e9changent pas d’informations, telles que des adresses IP ou des num\u00e9ros de port.<\/li>\n
- D\u00e9couplage temporel :<\/strong> \u00c9diteur et abonn\u00e9 n’ex\u00e9cutent pas et n’ont pas de connectivit\u00e9 r\u00e9seau en m\u00eame temps.<\/li>\n
- D\u00e9couplage de synchronisation :<\/strong> \u00c9diteurs et abonn\u00e9s peuvent envoyer ou recevoir des messages sans s’interrompre mutuellement. En d’autres termes, l’abonn\u00e9 n’a pas \u00e0 attendre que l’\u00e9diteur envoie un message.<\/li>\n<\/ul>\n
Composants de MQTT : Client et agents<\/h3>\n
- \n
- Client MQTT :<\/strong> Tout appareil ex\u00e9cutant une biblioth\u00e8que MQTT. Si le client envoie des messages, c’est l’\u00e9diteur ; s’il re\u00e7oit des messages, c’est le destinataire.<\/li>\n
- Agent MQTT :<\/strong> C’est le syst\u00e8me back-end qui coordonne les messages entre les clients. Il est charg\u00e9 de recevoir et de filtrer les messages, d’identifier les clients abonn\u00e9s \u00e0 chaque message et de leur envoyer les messages. Il est \u00e9galement responsable de l’autorisation et de l’authentification des clients MQTT, du transfert de messages vers d’autres syst\u00e8mes pour l’analyse et le contr\u00f4le des messages perdus et des sessions client.<\/li>\n<\/ul>\n
Processus de connexion et de communication entre les clients et les agents<\/h3>\n
Connexion MQTT :<\/strong> Les clients initient la connexion dans MQRR en envoyant un message de CONNEXION \u00e0 l’agent. L’agent confirme la connexion \u00e9tablie avec un message CONNACK. Le client et l’agent ont besoin de TCP ou d’IP pour communiquer – ils ne se connectent pas les uns aux autres sans l’agent.
\nL’architecture de MQTT, contr\u00f4l\u00e9e par des \u00e9v\u00e9nements, se distingue par sa capacit\u00e9 \u00e0 g\u00e9rer des messages de petite taille et clairement d\u00e9finis. En outre, il introduit le concept de qualit\u00e9 de service (QoS) avec les niveaux 0, 1 et 2 (que nous expliquerons apr\u00e8s dans la section des avantages), permettant d’adapter la livraison des messages aux besoins sp\u00e9cifiques de chaque application. Avec ces caract\u00e9ristiques, MQTT se pr\u00e9sente comme un protocole polyvalent et efficace pour la communication dans les environnements IdO, offrant une infrastructure robuste et \u00e9volutive.
\nLes sujets dans MQTT sont des cha\u00eenes hi\u00e9rarchiques utilis\u00e9es pour cat\u00e9goriser les messages. Les abonn\u00e9s peuvent filtrer les messages en s’abonnant \u00e0 des sujets sp\u00e9cifiques, ce qui permet une distribution efficace des donn\u00e9es. Ces th\u00e8mes sont organis\u00e9s hi\u00e9rarchiquement en utilisant le caract\u00e8re \u00ab\u00a0\/\u00a0\u00bb comme d\u00e9limiteur, facilitant une structure ordonn\u00e9e et compr\u00e9hensible. Une caract\u00e9ristique remarquable est la r\u00e9tention des messages, en veillant \u00e0 ce que les nouveaux abonn\u00e9s re\u00e7oivent les derni\u00e8res informations. De plus, MQTT int\u00e8gre le concept de \u00ab derni\u00e8re volont\u00e9 et testament \u00bb, fournissant une strat\u00e9gie pour g\u00e9rer les d\u00e9connexions inattendues en \u00e9tablissant un message pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9 \u00e0 envoyer dans de telles situations. Ces \u00e9l\u00e9ments enrichissent la flexibilit\u00e9 et la fiabilit\u00e9 de MQTT, le consolidant comme un protocole polyvalent et robuste dans le contexte de l’Internet des objets (IdO).
\nUn autre aspect important est que MQTT se distingue par quatre actions principales qui constituent sa fonctionnalit\u00e9 centrale :<\/p>\n- \n
- Publier :<\/strong> Il permet aux clients d’envoyer des messages \u00e0 un sujet sp\u00e9cifique, en partageant des informations pertinentes.<\/li>\n
- S’abonner :<\/strong> Il permet aux clients de recevoir des messages d’un sujet donn\u00e9, permettant une communication bidirectionnelle.<\/li>\n
- Ping:<\/strong> Maintient la connexion entre les clients et les courtiers, assurant la validit\u00e9 et l’efficacit\u00e9 de l’\u00e9change d’informations.<\/li>\n
- D\u00e9connecter :<\/strong> Il permet aux clients de mettre fin \u00e0 leur connexion de mani\u00e8re ordonn\u00e9e.<\/li>\n<\/ul>\n
Chacune de ces actions joue un r\u00f4le crucial dans le protocole MQTT, facilitant une communication agile et fiable dans l’environnement dynamique de l’Internet des objets (IdO).<\/p>\n
Avantages et applications de MQTT<\/h2>\n
Avantages de l’utilisation de MQTT dans les environnements IdO et IdO industriel (IioT)<\/h3>\n
- \n
- L\u00e9ger, avec un en-t\u00eate fixe de 2 \u00e0 5 octets, de sorte que son \u00ab poids \u00bb sur le r\u00e9seau est l\u00e9ger.<\/strong> Non seulement la bande passante est optimis\u00e9e lorsque de nombreux appareils sont connect\u00e9s et envoient des messages simultan\u00e9ment, mais elle permet \u00e9galement d’\u00eatre utilis\u00e9e dans des zones o\u00f9 la connexion Internet est instable ou tr\u00e8s limit\u00e9e.<\/li>\n
- Hautement compatible, \u00e9tant une norme support\u00e9e par plusieurs appareils IoT utilisant ce protocole.<\/strong> Pour le mettre en \u0153uvre, un code minimum est requis, ce qui est un avantage \u00e9vident pour les appareils de diff\u00e9rents fabricants ou \u00e0 m\u00e9moire limit\u00e9e.<\/li>\n
- Fiable, <\/strong>avec trois niveaux de qualit\u00e9 de service (QoS, Quality of Service) :\n
- \n
- Niveau 0 (lancer et oublier).<\/strong> \u00c0 ce niveau, chaque message est envoy\u00e9 une fois \u00e0 chaque abonn\u00e9, sans attente de confirmation, ce qui r\u00e9duit au maximum la bande passante. Le message n’est pas stock\u00e9. Si les clients sont d\u00e9connect\u00e9s \u00e0 ce moment-l\u00e0, ils ne recevront pas le message, il est donc recommand\u00e9 dans les cas o\u00f9 la perte du message n’est pas un probl\u00e8me.<\/li>\n
- Niveau 1 (livr\u00e9 au moins une fois).<\/strong> Comme son nom l’indique, \u00e0 ce niveau, le client doit confirmer le message re\u00e7u. L’avantage est que l’on s’assure que les messages sont tous d\u00e9livr\u00e9s au moins une fois. L’inconv\u00e9nient est que plus de bande passante est utilis\u00e9e et que le client peut recevoir des messages en double s’il tarde \u00e0 confirmer sa r\u00e9ception.<\/li>\n
- Niveau 2 (livrer une seule fois). <\/strong>C’est le niveau qui demande le plus de bande passante, bien que l’avantage soit qu’il est plus fiable car le client est attendu pour confirmer le message re\u00e7u et, avant de renvoyer un message, il pose la question si le message a \u00e9t\u00e9 re\u00e7u. Ce niveau garantit que les clients n’ont re\u00e7u le message qu’une seule fois. En plus de ne pas consommer de bande passante, la certitude des messages re\u00e7us sans \u00eatre dupliqu\u00e9s est donn\u00e9e.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
- Assure la s\u00e9curit\u00e9<\/strong>,car il prend en charge des m\u00e9thodes d’authentification telles que OAuth<\/a> ou TLS 1.3<\/a>, ce qui lui permet d’\u00eatre utilis\u00e9 sur des r\u00e9seaux qui ne sont pas enti\u00e8rement s\u00e9curis\u00e9s.<\/li>\n
- Informations pour l’analyse en temps r\u00e9el,<\/strong> car il fournit des donn\u00e9es en temps r\u00e9el, ce qui est extr\u00eamement utile pour la maintenance pr\u00e9ventive et la supervision dans des environnements soit dans une maison intelligente, soit dans la logistique, la distribution et la fabrication.<\/li>\n
- Ouvert,<\/strong> pris en charge par les principaux fabricants de cloud tels que AWS, Google Cloud, IBM Cloud, Oracle et Microsoft Azure.<\/li>\n<\/ul>\n
Applications pratiques de MQTT dans diverses industries, telles que l’automobile, l’\u00e9nergie et les t\u00e9l\u00e9communications<\/h3>\n
Gr\u00e2ce \u00e0 MQTT, IdO permet d’obtenir et de traiter des donn\u00e9es pour g\u00e9rer les donn\u00e9es qui conduisent \u00e0 prendre des d\u00e9cisions et des actions visant \u00e0 la productivit\u00e9 et \u00e0 l’optimisation des op\u00e9rations dans divers secteurs de l’\u00e9conomie. Par exemple :<\/p>\n
- \n
- Transport <\/strong>
Prise en charge des applications mobiles, en recommandant les v\u00e9hicules disponibles les plus proches.<\/li>\n- Fabrication<\/strong>
En interaction avec la robotique dans les cycles de fabrication ou la maintenance pr\u00e9ventive.<\/li>\n- Automobile<\/strong>
Avec les donn\u00e9es de l\u2019intelligence artificielle, il peut reconna\u00eetre et r\u00e9soudre de mani\u00e8re autonome les lacunes de l\u2019information humaine.<\/li>\n- Energie<\/strong>
Contr\u00f4le \u00e0 distance et automatisation de la distribution d\u2019\u00e9nergie.<\/li>\n- T\u00e9l\u00e9communications<\/strong>
Fournir des services de connectivit\u00e9 mobile et r\u00e9seau exceptionnels qui prennent en charge les applications mobiles de maison intelligente ou les syst\u00e8mes de supervision en temps r\u00e9el.<\/li>\n- Sant\u00e9<\/strong>
Supervision de l\u2019\u00e9tat de bien-\u00eatre gr\u00e2ce \u00e0 une montre intelligente qui \u00e9met des donn\u00e9es, permettant d\u2019identifier les informations critiques du patient.<\/li>\n<\/ul>\nInconv\u00e9nients et d\u00e9fis de MQTT<\/h2>\n
Limites et d\u00e9fis de la s\u00e9curit\u00e9, de l\u2019interop\u00e9rabilit\u00e9 et de l\u2019authentification<\/h3>\n
L\u2019un des inconv\u00e9nients de MQTT est associ\u00e9 \u00e0 des probl\u00e8mes de s\u00e9curit\u00e9 potentiels, car le protocole ne dispose d\u2019aucun m\u00e9canisme de s\u00e9curit\u00e9 tel que le cryptage ou l\u2019authentification, ce qui expose les messages au risque d\u2019\u00eatre intercept\u00e9s, modifi\u00e9s ou usurp\u00e9s par des pirates.
\nUn autre inconv\u00e9nient provient du fait que le protocole peut \u00eatre un point de d\u00e9faillance unique, ce qui peut exposer le syst\u00e8me IdO \u00e0 des attaques ou \u00e0 des perturbations.
\nCela nous am\u00e8ne \u00e0 recommander la mise en \u0153uvre de mesures de s\u00e9curit\u00e9 suppl\u00e9mentaires, telles que le cryptage SSL\/TLS, l\u2019authentification des utilisateurs, les mots de passe ou les listes de contr\u00f4le d\u2019acc\u00e8s. Il est de la plus haute importance de prot\u00e9ger les donn\u00e9es et les appareils, qui sont les cibles privil\u00e9gi\u00e9es des cybercriminels.<\/p>\nComparaison avec d\u2019autres protocoles de transfert, tels que CoAP et AMQP<\/h3>\n
- Fabrication<\/strong>
- Niveau 1 (livr\u00e9 au moins une fois).<\/strong> Comme son nom l’indique, \u00e0 ce niveau, le client doit confirmer le message re\u00e7u. L’avantage est que l’on s’assure que les messages sont tous d\u00e9livr\u00e9s au moins une fois. L’inconv\u00e9nient est que plus de bande passante est utilis\u00e9e et que le client peut recevoir des messages en double s’il tarde \u00e0 confirmer sa r\u00e9ception.<\/li>\n
- Hautement compatible, \u00e9tant une norme support\u00e9e par plusieurs appareils IoT utilisant ce protocole.<\/strong> Pour le mettre en \u0153uvre, un code minimum est requis, ce qui est un avantage \u00e9vident pour les appareils de diff\u00e9rents fabricants ou \u00e0 m\u00e9moire limit\u00e9e.<\/li>\n
- S’abonner :<\/strong> Il permet aux clients de recevoir des messages d’un sujet donn\u00e9, permettant une communication bidirectionnelle.<\/li>\n
- Agent MQTT :<\/strong> C’est le syst\u00e8me back-end qui coordonne les messages entre les clients. Il est charg\u00e9 de recevoir et de filtrer les messages, d’identifier les clients abonn\u00e9s \u00e0 chaque message et de leur envoyer les messages. Il est \u00e9galement responsable de l’autorisation et de l’authentification des clients MQTT, du transfert de messages vers d’autres syst\u00e8mes pour l’analyse et le contr\u00f4le des messages perdus et des sessions client.<\/li>\n<\/ul>\n
- D\u00e9couplage temporel :<\/strong> \u00c9diteur et abonn\u00e9 n’ex\u00e9cutent pas et n’ont pas de connectivit\u00e9 r\u00e9seau en m\u00eame temps.<\/li>\n
- Histoire et \u00e9volution de MQTT<\/a><\/li>\n
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