触发智能革命解锁IIoT潜力深度探究MQTT传感器通信之谜

在工业4.0、物联网（IIoT）、智能工厂和智能设备等前沿概念的推动下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备之间将互联互通，每个节点相互连接，交换数据。为构建智能网络，设备必具备IIoT的关键特性：标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性。同时，确保通信的安全性也是至关重要的。

倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API的四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议，了解它是如何为智能网络提供强大支持，并适用于哪些不同应用场景。

什么是MQTT？

它如何工作？

MQTT(消息队列遥测传输)是一种ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）下基于发布/订阅范式的消息协议。这种协议因其轻量级、高效且易于实现而广受欢迎。

自1999年诞生以来，MQTT作为石油管道带宽和电池能效监控问题解决方案技术一直存在。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式OASIS标准，这一认可使得该技术更加普及。

MQTT在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简开销减少以及网络流量受限环境中表现出色。其基本工作原理如下图所示： MQTT客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT代理。一旦某个 MQTT客户端通过订阅一个特定主题，如温度值，那么当另一个客户端发送数据时，该数据会被发送到所有订阅了该主题的人或机构。这一拓扑结构最大的优势在于解耦发布者与订阅者的过程，使得代理只负责将数据从一种形式传递至另一种，而无需建立大量直接连接。

MQTT主要特点

1：主题

每条信息都包含一个主题，以便过滤消息并允许用户选择感兴趣的话题。

2：服务质量

使用QoS等级来确保消息可靠传输，如0（至多一次）、1（至少一次）或2（仅一次）。

3：会话感知

通过保持连接信息确认有效性的连续努力，以及“遗嘱”机制来维持稳定的链接。

4：持久会话

当代理与订阅者建立了持久关系时，它们会存储信息直到准备好接收，以确保即使在不稳定的网络条件下也能保证消息传递。

关于实时性能：

由于其轻量级设计，MQTT能够提供快速响应并近乎实时地处理数据请求，同时还能降低延迟时间，为高要求下的物联网需求提供满足。

关于安全：

从初始连接开始就有身份验证机制，如用户名密码，还有最新版本如5号版本引入了额外保护措施，比如令牌传输以增强安全性能。

适用场景：

除了车联网军事应用外，它还被用于许多其他需要简单紧凑解决方案的地方，无论是收集来自众多传感器之数据还是向相同类型的大量设备发送信号，或是在低功耗内存需求极低的情况下，都可以发挥出色。此外，在无人机控制等行业中，其适用范围更是显著提升。

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆公司总部的一家创新企业，其持续研发新技术，不断丰富产品线，为全球工厂自动化和相关行业客户提供产品，同时致力于既经典又前瞻性的自动化解决方案开发，为未来的挑战做好准备。

完善解决方案，是我们追求的一切！