揭秘MQTT通信如何让传感器数据飞跃IIoT世界
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/订阅范式的轻量级消息协议，它以其简单、高效和易于实现而广受欢迎。这使得它成为石油管道带宽监控到电池能效监控的一种技术解决方案，从1999年诞生以来一直在不断发展。
自2013年IBM将其提交给OASIS规范委员会后，在2014年成为正式OASIS标准。这种普及得益于工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的使用。
MQTT客户端通过订阅特定主题发送或接收数据，而代理则负责传递信息，使发布者与订阅者保持解耦。此拓扑结构允许数据从一端流向另一端，而无需建立大量直接连接。
MQTT主要特点
1：主题
每条消息都包含一个主题，这是代理过滤消息并让订阅者决定是否接收它们依据的一个基础元素。在此之上，可以创建多层次主题，如“home/sensor1/identification”，这样的结构区分大小写，并且可以包含占位符以增强灵活性。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输，其中QoS 2提供了高服务质量但需要更多确认机制。
3：会话感知
为了保证稳定连接，客户端会定期发送保持连接消息，并在初始连接时提供遗嘱信息，以便通知其他客户端当离线时发生变化。
4：持久会话
当代理与订阅者建立持久会话，它们存储未被消费掉的问题直到准备好处理。这对于不稳定的网络环境尤为有用，以确保消息不会丢失或重复出现。
实时性能如何？
尽管较轻，但理论上能够实现近乎即时响应，无延迟地处理快速数据需求。
安全机制是什么？
自初始化阶段起就进行身份验证，并引入额外安全措施如质询响应认证，为提高通信安全做出了贡献特别是在版本5之后更进一步提升了密码字段功能。
适用的场景是什么？
由于其简单、高效且紧凑，不论是在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，或是在低功耗低内存需求环境下的使用，都表现出色。车联网军事工业设备控制无人机控制等领域也广泛应用显示了强大的适应力和实用价值。
关于倍加福
作为德国曼海姆总部设立公司，一直致力于创新技术研发，为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品，同时持续推进前瞻科技开发迎接即将到来的工业4.0挑战，为客户铺平道路。