揭秘传感器力量如何通过MQTT协议解锁IIoT的巨大潜能
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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效率和广泛适用范围而闻名。自1999年诞生以来,这项技术已经成为石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域不可或缺的一部分。
自2013年被IBM提交给OASIS规范委员会后,在2014年正式成为OASIS标准。这一成就得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的表现。我们来看看MQTT是如何工作原理:
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,是代理用来过滤消息并让订阅者进行订阅依据。此外,还可以有多层级,如“home/sensor1/identification”,或者使用占位符如“+”表示单个层级或“#”表示多层级。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠度,比如QoS 2提供高服务质量,但需要更多确认措施。
3:会话感知
为了保持连接稳定,有机制来确保代理与发布者/订阅者之间连接有效,如保持连接消息,并提供遗嘱信息以通知其他客户端离线状态。
4:持久会话
当建立了持久会话时,将存储直到准备好接收,使得即使在不稳定的网络条件下也能保证信息传递无误。
实时性能方面:
尽管理论上能够实现近乎实时响应,但实际情况可能因延迟因素而影响性能。在安全性的方面,从连接初始化开始就有身份验证机制,并且自版本5起引入了令牌传输及额外安全机制增强通信安全性。
适用场景:
由于其简单、高效以及低功耗需求,即使是在车联网军事控制系统甚至无人驾驶飞行器控制中,也能发挥出色,其应用广泛跨越多个行业界限,不仅局限于工业设备间数据交换,更包括各种需要低延迟高效率解决方案的情境中使用。
关于倍加福:
倍加福作为德国曼海姆总部公司,以持续不断研发创新技术致力于全球工厂自动化及过程行业客户,为他们提供丰富产品,同时不断推进前瞻技术开发,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。
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