传感器论文深入探究IIoT力量解析MQTT通信之道

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，而其他客户端则发送数据，然后代理会把这条信息转发给所有符合该主题条件下的客户端。这一拓扑结构之所以有效，就是因为发布者与订阅者的解耦，让他们各自专注于自己的任务，而不需要过多地担心对方的情况。

MQQQ 主要特征

1：主题

每条消息都包含一个或多个层级，如“home/sensor1/data/temperature”，这些层级被斜杠分隔，并且它们区分大小写。

使用“#”表示任何子树中的所有主题，如“home/#”。

2：服务质量

QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）以及2（仅一次）。

3：会话感知

通过保持连接消息来确认连接有效性。

提供遗嘱消息，以便当客户离线时通知其他客户端

4：持久会话

当代理与订阅者建立了持久会话时，它们将存储并保留已收到的未确认消息直到接收方准备好处理它们

实时性的提升：

在某些情况下，即使有延迟，但理论上可以实现近乎实时响应

安全措施：

提供用户名密码认证机制以确保安全。

从版本5开始引入了更多安全功能，比如令牌传输等

应用场景：

车联网

军事

工业控制

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