探索自然环境中的传感器静态特性深入理解IIoT时代的MQTT通信协议应用

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的广泛应用，特别是在对代码精简、开销减少和网络流量受限的环境中。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。一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定主题，而 MQTT 客户端（发布者）向代理发送数据，然后代理将此消息发送到所有订阅了该主题的人。这一拓扑结构之所以有效，在于发布者与订阅者的解耦；代理只负责将数据从一方传输到另一方，无需在它们之间建立大量连接。

MQTT 主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题，它是代理过滤消息并让订阅者接收信息依据。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输。

3：会话感知

提供多种机制来保持客户端与代理间稳定的连接。

4：持久会话

当有持续链接时，将存储信息直至准备好被接收，一旦断开则重发未读信息，以确保可靠传递。

实时性能方面，由于轻量级且高效，所以能够满足快速处理需求。在安全性的方面，从初始化阶段开始就提供用户名密码验证，并引入如质询响应认证等额外安全措施增强了安全性。

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关于倍加福：

倍加福以德国曼海姆为总部，是全球自动化行业中的创新领导者，为客户提供丰富产品致力于传统应用以及面向未来的发展，同时不断推进前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺路。而自动化便是我他们世界完善解决方案目标！