憑借多路復用、更快的連接建立和遷移等優勢特性，MQTT over QUIC 已逐漸成為下一代的物聯網、車聯網協議標準。EMQ 在產品中開創性的采用 MQTT over QUIC 這一協議，為各行業的用戶提供更好的性能和更穩定連接，特別適用于解決在不穩定網絡環境下出現的各種數據傳輸挑戰。

MQTT over QUIC 將傳統 MQTT 協議中基于 TCP 的傳輸層協議替換為了 QUIC（Quick UDP Internet Connections）。與 TCP 不同，QUIC 基于 UDP（User Datagram Protocol）構建，更適合在不穩定網絡條件下進行通信，帶來低延遲、減少握手時間、支持多路復用等諸多優勢。

在 2023 年夏季，EMQ 聯合英特爾和上海交通大學推出了一門短期課程，旨在向國內外高校學生深入講解和實踐 MQTT over QUIC 協議的各項性能。在課程中，我們模擬了車聯網中常見的不穩定網絡環境，為大學提供了機會利用 MQTT over QUIC 協議設計并執行各種實驗。課程中使用英特爾開發套件愛克斯開發板 AIxBoard，并運用 EMQ 的各類物聯網數據軟件完成整個開發項目的實踐。

大學關于 MQTT over QUIC 的案例分享

1- MQTT over QUIC 在弱網環境下的性能驗證

實驗一：
來自烏克蘭 Kharkiv National University of Radio Electronics 大學 的 Dmytro Fedoryshyn 同學，利用EMQX 5.0 與 emqtt_bench 工具，在 AWS c7g.xlarge (4vCPU/8Gi) 實例上，比較了 MQTT over QUIC 與 MQTT over TCP 兩者之間的性能表現。

實驗經過：Dmytro Fedoryshyn 同學采用隨機丟包模擬真實的弱網環境，其結果顯示了MQTT over QUIC在網絡波動時依然具備很高的穩定性，下圖為性能評估結果：

實驗結論：“通過進行基準測試，我們探索了 MQTT over QUIC 相對于標準 MQTT over TCP 數據傳輸協議的關鍵優勢 —— 即使在弱網環境中仍能保持穩定高效運行。這是車聯網領域的重要突破，因為許多車輛用戶常常面臨相似的問題：車輛可能在山區、礦區、隧道等地運行，這可能導致連接中斷。頻繁的連接中斷和緩慢的重連帶來糟糕的用戶體驗，而 MQTT over QUIC 是緩解這個問題的完美方式。”

實驗二：

來自加拿大多倫多大學的 Eleonora Scognamiglio 同學和英國華威大學的 Thomas Nguyen 同學，聯手設計了一組驗證方案，研究不同網絡質量下 MQTT over QUIC 與 MQTT over TCP 的性能差異。

實驗經過：Eleonora Scognamiglio 同學和 Thomas Nguyen 同學，使用不同比例的隨機丟包策略，探尋在各種網絡狀況下 MQTT over QUIC 和 MQTT over TCP 的性能差異，證明在各種弱網狀況下，MQTT over QUIC 均有明顯的性能優勢：

實驗結論：“上圖總結了我們的研究結果，包括兩種協議在不同連接條件下達到的最大數據包傳輸速率。通過上述對四種網絡條件（0%、25%、50%、75%）的測試，我們可以看到，在網絡條件好的情況下，MQTT over QUIC 和 MQTT over TCP 兩種協議表現相似；然而，隨著丟包率的增加，MQTT over QUIC 的性能似乎優于其對手。因此，我們可以得出結論，MQTT over QUIC 的速度和穩定性更好，尤其在弱網絡條件下表現出色。” 2- MQTT over QUIC 橋接方案

在 MQTT over QUIC 橋接技術的專題課程中，來自上海交通大學的 Fengping Sun 同學和加拿大多倫多大學的 Phoebe Chuang 同學，利用 EMQ 的 NanoMQ 的橋接功能，在英特爾 AIxBoard 開發板上真實地模擬了物聯網和車聯網中的場景，成功地通過 MQTT over QUIC 方案，將傳感器數據上傳到服務器，驗證了該技術在實際場景中的可行性。

實驗經過：在此專題課程中，Fengping Sun 和 Phoebe Chuang 用英特爾 AIxBoard 開發板模擬車端環境，使用MQTT publisher 通過 MQTT over TCP 協議將模擬數據發送到車端上部署的 NanoMQ。NanoMQ 負責將 MQTT 連接映射到QUIC 流，將數據上傳到云端的 EMQX 集群。這種方法的好處在于，它不需要對客戶端進行修改或適配，同時還能夠充分利用 MQTT over QUIC 的優勢。

實驗結論：“穩定網絡條件下，MQTT over QUIC 與 MQTT over TCP 性能相似。在不穩定網絡條件下， 相較 MQTT over TCP 的傳輸率在每秒 3 - 300 數據包間浮動，MQTT over QUIC能夠穩定在每秒傳輸 260 - 280 數據包，有明顯的性能提升 ”

課程支持

EMQ

EMQ（杭州映云科技有限公司）是全球領先的開源物聯網數據基礎設施軟件供應商。本次課程中所使用到的核心產品組合包括 EMQX，是世界上最可擴展、可靠的開源 MQTT 消息平臺，此平臺同時也提供商用版；以及 NanoMQ，一個可以運行在物聯網邊緣端的超輕量 MQTT 中間件。它們共同提供了一站式的云原生解決方案，讓邊緣端和云端的物聯網數據可以實時連接、傳輸、處理和分析。EMQ 公司成立于 2017 年，旗艦產品 EMQX 擁有來自 50 多個國家的500 多家企業用戶，連接全球超過 2.5 億臺物聯網設備。

英特爾

本次課程中學生們使用的英特爾開發者套件 AIxBoard（愛克斯板）開發板是專為支持入門級邊緣 AI 應用程序和設備而設計，能夠滿足人工智能學習、開發、實訓等應用場景。該開發板是類樹莓派的 x86 主機，可支持 Linux Ubuntu 及完整版 Windows 操作系統。板載一顆英特爾4核處理器，最高運行頻率可達2 .9 GHz，且內置核顯（iGPU），板載 64GB eMMC 存儲及 LPDDR4x 2933MHz（4GB/6GB/8GB），內置藍牙和 Wi-Fi 模組，支持 USB 3.0、HDMI 視頻輸出、3.5mm 音頻接口、1000Mbps 以太網口。完全可把它作為一臺 mini 小電腦來看待，且其可外接 Arduino，STM32 等單片機，擴展更多應用及各種傳感器模塊。

英特爾開發者套件 AIxBoard（愛克斯板）開發板

在過去的50多年里，英特爾對世界產生了深遠的影響，通過創造徹底革新我們生活方式的激進創新，推動著商業和社會的發展。如今，英特爾正在運用其影響力、規模和資源，使各類企業更充分地進行數字化轉型。