MQTTとは
ブローカーを介して届ける、軽量なメッセージ通信

MQTTとは

MQTTは、IoTでセンサのデータなどを送るための、シンプルで軽量な通信プロトコルです。IBM社などのメンバが考案し、現在はオープンソース化されて、国際標準化が進められています。消費電力が低いことも特徴で、IoTシステムでセンサネットワークを利用するのに適しているとされています。

通信の形は、発行/購読（Pub/Sub）モデルです。メッセージを送る側（パブリッシャー）と、受け取る側（サブスクライバー）が、直接やり取りするのではなく、仲介役のブローカーを通して間接的につながります。1対多の通信ができ、双方向の通信にも使えます。

配信のしくみ

MQTTの流れは、次の3つのことばで分かります。

1. トピック: メッセージにつける「題名」のようなものです。たとえば「温度」「湿度」のように、何のデータかを表します。
2. 購読の登録: サブスクライバーは、受け取りたいトピックをブローカーに登録しておきます。
3. 照合して配信: パブリッシャーがトピックを付けてメッセージを送ると、ブローカーは、登録されたトピックと照合し、一致したサブスクライバー全員にメッセージを送ります。

QoSなどの機能

MQTTには、メッセージの届け方を選ぶ機能があります。

• QoS: メッセージが相手に届くことを、どの程度保証するかのレベルです。3段階で設定できます。一般に、0は最大1回（届かないことがある）、1は少なくとも1回（重複して届くことがある）、2はちょうど1回と説明されます。
• will（遺言）: クライアントの接続が意図せず切れたときに、購読者へ知らせます。
• retain: 最後のメッセージを、ブローカーに保持させる機能です。

データを秘匿したいときは、TLSで通信を暗号化するのが一般的です。TLSはMQTTの機能ではなく、暗号化のためのプロトコルです。

試験での問われ方

IoTシステム技術検定 中級では、第6章「IoTシステムのプロトタイピング」で出ます。もちこ道場の第6章の問題では、MQTTを含む問題が6問あります。第4章にも5問あり、IoT通信方式の中で、デバイス管理のLwM2Mなどと並べて問われます。

• 穴埋め: 「IBM社が開発し、オープンソース化された軽量なプロトコル」にMQTTを選びます。「到達保証のレベル」の空欄にQoSを選ぶ問題では、TLS・RSSI・willが外れの選択肢になります。
• 2つの空欄: 「HTTPは通信データに無駄な部分を多く含み、MQTTは常時接続でデータそのものだけをやり取りして通信量を減らす」を埋めます。
• 正しい記述の組み合わせ・不適切な記述を選ぶ: 「MQTTは常にコネクションを張るので、通信量が大幅に増える」のような、特徴を逆にした文が誤りの選択肢になります。

似た用語との違い

HTTPとの比べ方は「HTTP と MQTT の違い」にくわしくあります。

覚え方

• 「出版社（ブローカー）が、読者に本を届ける」とイメージします。書き手（パブリッシャー）は読者を知らず、読者（サブスクライバー）は、ほしいジャンル（トピック）を出版社に登録します。
• 「QoS＝届き方の保証」「will＝切れたときの遺言」と、機能の名前を一言で結びつけておくと、外れの選択肢を消せます。

第6章のほかの用語は「第6章 IoTシステムのプロトタイピングの要点」にまとめています。