社会IIoT应用解锁详细介绍MQTT通信协议及其对传感器种类的影响

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，设备必需具备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)是一个ISO标准下的基于发布/订阅范式的消息协议。它轻量级、简单、高效且易于实现，这些特点使其适用范围非常广泛。

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技术解决方案而存在。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式OASIS标准。这得益于其在工业领域广泛应用，特别是在对代码精简开销减少并且网络流量受限环境中。

MQTT 的基本工作原理如下：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理。一旦 MQTT 客户端通过订阅一个特定主题，如温度值，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该主题 MQTT 客户端。这种拓扑结构显示了发布者与订阅者的解耦优势，因为代理只负责从一端传输数据至另一端，无需建立大量连接。

MQTT 的主要特点包括：

主题

每条消息都包含一个主题及有效载荷，以及头部信息。

服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输。

会话感知

提供多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定。

持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，将存储消息直至准备好接收，此对于不稳定的网络环境尤其有用，以保证信息传递之信任度。

关于实时性能，它以轻量级高效在物联网通信领域展现出杰出的实时性能。在无延迟的情况下，即使是偶尔断开，但保持活跃连接状态下理论上可以实现近乎即时响应满足快速处理需求。此外，其安全性的改进也提高了认证机制，从密码字段到令牌传输以及质询响应认证增强了整个过程中的安全性层次，使得用户更加放心地使用这个沟通工具。

最后，不论需要收集来自多个传感器的大量数据还是向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗内存需求极高但资源有限的地方，都可以依赖于 MQTT 来发挥作用。这使得它在车联网军事工业设备网络无人机控制等众多行业都有着广泛应用体验所展示出的强大适应力及实用价值。