超越极限揭秘MQTT通信协议解读IIoT世界中的传感器三大巨擘

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)是一个ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）下的基于发布/订阅范式的消息协议。由于其轻量级、高效且易于实现，这些特点使得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。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准的一部分。

MQTT在工业领域得到广泛应用，尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中。这主要因为其基本工作原理：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦建立了连接，它们可以通过主题来发送或接收信息，这样的拓扑结构能够极大地解耦发布者和订阅者，使得代理只需要负责数据从一端传输到另一端，而无需建立大量额外连接。

MQTT 的主要特点

主题 - 主题是 MQTT 协议中的一个基础元素，每条消息都包含一个主题、一段有效载荷，以及头部信息。这些被用作过滤消息以及依据来由订阅者的依据。

服务质量 (QoS) - 使用 QoS 等级来确保消息可靠传输。

会话感知 - 提供多种机制以保持代理与发布者/订阅者的稳定连接。

持久会话 - 当有持久会话时，对方保存该信息直到准备好接受它们，这对于不稳定的网络尤其有用，以确保信息传递可靠。

如何保证实时性能？

理论上，在没有延迟的情况下，即便在较慢的人工链接情况下，也能实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。

安全措施

为了提升安全性能：

在初始化阶段就提供用户名密码身份验证。

自 MQTT 5 起，可使用密码字段进行令牌传输，并引入如质询响应认证等额外安全措施增强了通信安全性

应用场景

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