解锁IIoT革命MQTT通信协议与传感器原理深度解析

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，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，这一事实证明了该技术在工业领域中的广泛应用。

MQTT普及得益于其在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境下的应用。这是一个以图形展示方式来解释其基本工作原理：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接，一些客户端通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端发送数据到代理，然后代理转发这些信息到所有订阅该主题的人员或服务。这种结构使得发布者与订阅者的解耦极为明显，无需建立大量直接连接，只需要使用代理就可以实现数据传输。

主要特点：

主题

每条消息都包含一个主题名。

主题由斜杠“/”分隔，可以有多个层级。

使用占位符如“+”表示单层级占位符，“#”表示多层级占位符。

服务质量

QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）。

QoS 2提供高服务质量，但需要更多确认措施

会话感知

客户端会定期发送保持连接消息以确认有效性。

提供遗嘱消息功能，以便离线时通知其他人

持久会话

当持久会话建立后，代理存储信息直到准备好接收方

关于实时性能：

MQTT具有非常高效率，它能够近乎即时地处理数据，没有延迟，对于快速响应需求十分合适

关于安全性能：

提供用户名密码身份验证机制，并引入令牌传输安全机制

适用场景：

适用于资源有限但需要简单解决方案的地方，如车联网军事工业控制无人机控制等行业

关于倍加福:

倍加福公司总部位于德国曼海姆，以持续不断研发创新技术著称，为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品并致力于自动化产业发展。此外，该公司还致力于推进前瞻性的技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。

完善解决方案是我们的目标！