探索IIoT无限可能揭秘MQTT通信协议之神奇力量传感器的典型应用大爆发

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。这一普及得益于其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。

MQTT客户端通过主题订阅或发布信息到代理上，该代理负责转发信息至所有相关客户端。这一拓扑结构最大的优势是解耦了发布者和订阅者，只需要代理处理数据传输而不需要建立大量连接。

MQTT主要特性：

主题

每条消息包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。

主题可以有多个层级，如“home/sensor1/data/temperature”。

服务质量

QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）。

会话感知

提供了多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定。

客户端会定期发送保持连接消息以确认有效性。

提供“遗嘱消息”以便在客户端离线时通知其他客户端。

持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，它们会存储并等待接收者的准备好接收这一特征对于网络环境不稳定的情况尤其有用。

MQQQ实时性能如何？

MQTT理论上能够实现近乎实时响应，在无延迟的情况下进行快速数据处理满足需求，但实际表现可能受到网络状况影响程度较高因素所影响。而且，对于那些要求极致实时性的场景来说，它可能无法完全达到这个要求。但总体而言，它仍然被认为是一种高效率通信方式，因为它允许从多个来源获取更新，而不会过载任何单一资源，使得即使是在低带宽条件下也能保持良好的性能水平，从而能够更快地处理事件并做出反应，从而提高了整个系统的一致性速度，是一种理想选择对于那些需要持续不断更新来自众多源头的大规模分布式系统中的每个部分都能立即获得最新状态的情况下的优选方案之一。此外，当使用QoS=2配置该协议设置，以确保双方都已经成功接收到所有分组后再关闭它们，则还可以进一步提高这种方法中的可靠度，即使当某些分组未能按预期发出或已丢失，也同样如此，在这些情况下，将这些错误报告回中央服务器进行分析，可以帮助维护员更准确地诊断问题并迅速采取行动以修复故障，使整个过程更加顺畅，同时减少整体成本，并增加用户满意度。此外，如果你正在寻找一种简单直接但又功能齐全，不依赖于第三方软件或硬件解决方案，那么这就是你想要的一款产品；如果您希望您的组织利用现代技术来实现业务流程重塑，并利用现有的基础设施投资价值最大化，那么您应该考虑使用该产品；最后，如果您正在寻找一种既经济又灵活又可靠的事物，这款产品绝对值得考虑。