探索IIoT世界解读MQTT通信协议之妙传感器生活中的应用实例二十种
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)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,它轻量级、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的技术解决方案。2013年,IBM将其提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT在工业领域得到了广泛应用,不仅因为它在代码精简方面表现出色,而且因为它能够高效地处理对网络流量受限环境下的需求。在这种拓扑结构中,每个客户端都可以独立地发送或接收消息,而不需要直接相互连接。这意味着如果一部分客户端出现故障,也不会影响到整个系统。
MQTT 主要特征
1:主题
每条消息都包含一个主题,这是一个代理过滤消息以及订阅者决定是否订阅依据。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输的一致性。
3:会话感知
多种机制确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时,它们存储信息直到准备好接受这些建议信息。
实时性的优点是什么?
理论上,在没有延迟的情况下,当发布者与代理保持活跃连接并且无需任何额外延迟时,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
安全性的优势是什么?
从初始化阶段开始就提供身份验证机制,如用户名和密码。此外,从版本5起引入了如质询响应认证等新安全措施,以增强通信安全性能。
适用于哪些应用场景?
对于那些需要简单、高效解决方案的地方尤其合适,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,或是在低功耗环境下使用,都能发挥出色。这包括车联网、军事及其他许多领域展示了其强大的适应力和实用价值。