社会IIoT应用解锁详解MQTT通信协议与传感器分类

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、开销减少并在网络流量受限环境中使用时。

MQTT基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦建立了这种拓扑结构，即发布者与订阅者的解耦就显著提高了性能，因为代理只负责将数据从一端传输到另一端，而不需要建立大量直接连接。

主要特性：

1：主题

每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输。

3：会话感知

提供多种机制来保持代理与发布者/订阅者间连接稳定。

4：持久会话

存储消息直到订阅者准备好接收，以确保消息可靠传递。

实时性的讨论表明 MQTT以其轻量级高效，在物联网通信领域展现出杰出的实时性能。在无延迟情况下，它理论上能够实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。

关于安全性的讨论指出，从连接初始化阶段开始提供用户名密码身份验证机制，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。此外，从版本5开始，可以利用令牌传输进一步提升安全性能。

最后，不同类型的情境可能需要不同的解决方案，但无论是从多个传感器收集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环境下，MQTT都能发挥作用。这使得车联网军事工业设备网络以及无人机控制等领域都有着广泛应用展示了其适应力和实用价值。而倍加福则致力于自动化行业既要面向未来的创新也要注重实际应用，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好了准备。