激发IIoT无限可能MQTT通信协议与传感器的典型应用深度解析

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，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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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的技术解决方案。2013年，IBM将其提交给OASIS规范委员会，随后在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用，对代码精简、高效执行以及对网络流量受限环境下的高性能表现尤为突出。

MQTT 主要特性的解析：

1：主题

每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠程度。

3：会话感知

通过保持连接消息保证代理与发布者/订阅者之间稳定的连接状态，并且提供“遗嘱消息”以便离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者建立了持久会话，它们能够存储并在准备好接收时发送这些信息，这对于不稳定网络环境尤其有用。

关于 MQTT 的实时性能：

由于其轻量级设计，使得 MQTT 在物联网领域展现出了卓越之处。在没有延迟的情况下，即使发布者与代理保持活跃连接，也能够近乎实时地响应数据请求，从而满足快速处理需求的情况下进行数据交换。

关于 MQTT 的安全措施：

从初始连接阶段起，就提供了用户名密码身份验证机制，同时引入了如质询响应认证等额外安全措施，以增强通信安全度。此外，在版本5中，可使用令牌传递密码字段进一步提升了安全层次。

关于 MQQT 适用的多样场景：

无论是在需要收集大量传感器数据还是向同类传感器发送大量指令的情境，或是在低功耗内存限制严格的地方，都可以利用 MQQT 提供的一系列优点，如简单、高效以及对资源有限制条件下的高性能表现。这使得 MQQT 在车联网、大型军事项目、新型工业自动化控制系统甚至无人机飞行控制等多个行业中发挥着极大的作用，其适应能力也因此显著增强了一遍又一次证明了这一切所需的是一套既灵活又易于实施的手段来满足不断增长的人类需求，而这些手段正被我们所掌握，为未来的挑战做好了准备，最终让我们步入更加自动化世界里去生活我们的日常生活，让我们一起拥抱这新时代的大潮流！