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情况下。此外，它还被用于车联网、大规模传感器网以及各种需要实时数据同步或事件通知的情境中。

MQTT 主要特性的介绍：

主题

主题是 MQTT 协议中的一个基础元素，每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。主题结构通常由层级组成，如“home/sensor1/data/temperature”，每个层级用斜杠“/”分隔，并且可以包含占位符，如“+”或“#”。

服务质量

MQTT 通过服务质量等级来确保消息传输的一致性。这包括三个等级：QoS0（至多一次）、QoS1（至少一次）以及 QoS2（仅一次）。这三种服务质量保证了不同环境下的稳定沟通需求满足，对于延迟敏感或者高可靠性的场合尤其有帮助。

会话感知

为了保持代理与客户端之间连接稳定,MQTT 提供了多种机制，比如保持连接消息，以确认连接有效；还有遗嘱消息机制，在客户端离线时通知其他客户端。此外，当代理与订阅者建立持久会话时，它们能够存储并发送未接收到确认的小数部分数量，使得即使在不稳定的网络环境中也能保证信息传递的一致性。

持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话，其功能体现在存储未发出的但已经产生的小数部分数量，即便服务器断开重连，也能够继续从断点处开始发送这些小数部分，从而提高数据完整度，不失去任何信息

关于 MQTT 的实时性能：

尽管 MQTT 通信本身较为轻量，但由于设计优雅且资源消耗低，它可以很好地满足实时性能要求。在某些情况下，比如使用 LWT 来防止因长时间无响应而导致状态丢失，可以实现几乎即刻响应，同时保持良好的资源利用率

关于 MQTT 的安全措施：

从连接初始化阶段起,MQTTF就提供用户名密码身份验证方式，并引入令牌认证以增强安全策略。而自版本5开始，更进一步加入了质询响应认证等额外安全措施，以保护通讯过程中的隐私

最后谈谈 MQTTY 在何种情境最为合适：

虽然 MQTTY 设计简单直观，但真正显著之处在于其适应能力强大，无论是在复杂的大型项目还是小巧单一任务上，都能发挥出色。这包括但不限于车辆监控系统、大型企业内部管理系统甚至军事通信保障系统，这一切都是因为该技术极度灵活且经济实惠，使得它成为了许多行业不可或缺的手段之一