揭秘MQTT通信如何通过传感器应用实例解锁IIoT革命
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，这项技术已经被广泛应用于石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，最终在2014年成为正式标准之一。
MQTT 的普及得益于其在工业领域中的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。此外，其基本工作原理涉及客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行信息交换，而这些代理只负责将数据从一端传输到另一端，无需建立大量连接，这样的拓扑结构极大地提高了系统性能。
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，用来过滤消息并作为订阅者的依据。
2：服务质量
MQTT 通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠程度，可以选择“至多一次”、“至少一次”或“仅一次”的QoS等级。
3：会话感知
为了保持稳定性的连接，一旦建立就需要定期发送保持连接信息，并且可以设置遗嘱信息，以便当客户端离线时通知其他客户端。
4：持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话时，它们能够存储并延迟发送未读取数据，以确保即使在网络不稳定的情况下也能保证数据完整传递。
关于 MQTT 的实时性能，它理论上能够实现近乎实时响应，因为无论是发布还是订阅，都不会有显著延迟。不过，由于实际情况可能受到各种因素影响，如信号强度和接收方处理能力，因此并不总能达到完全实时状态。
对于安全问题，MQTT 从连接初始化阶段起就提供了用户名密码验证机制，并且随着版本升级增加了令牌传输功能及其它额外安全措施，如质询响应认证，从而增强了整个通信链路上的安全保障。
最后，对于哪些具体应用场景最适合使用 MQTT，可以说这种技术非常灵活，不仅可以用于从多个传感器收集数据，也同样适用于向大量同类型传感器发送指令；而且由于其资源消耗低，所以特别适合那些需要运行长时间且具有严格功耗限制条件下的环境。在车联网、大规模军事部署、二次元工业控制乃至无人驾驶飞行器控制等众多行业中都有着明显的地位，是一种既高效又经济的手段，使得复杂任务变得更加简单直接。