揭秘传感器分类解锁IIoT时代的MQTT通讯之密钥
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 主要特点
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性,其中QoS 2 提供了高级别服务质量,但需要更多确认措施。
3:会话感知
为了保持连接稳定,客户端会定期发送保持连接消息,并提供遗嘱信息以通知其他客户端,在离线时发生的情况。
4:持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时,它们能够存储信息直到准备好接收,从而保证了即使在不稳定的网络环境下也能实现可靠传递。
关于 MQTT 的实时性能:
虽然理论上可以实现近乎实时响应,但实际情况可能受到许多因素影响,如延迟时间长短以及是否有持续活动状态。
对于安全性的考虑:
从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制,并且自 MQTT 5 起引入了令牌传输功能,以及质询响应认证等额外安全措施,以增强整个通信链路上的安全性能。
最后,
MQTT 在车联网、军事装备控制系统、大型工业设备网络以及无人机控制等多个领域展现出巨大的潜力,为那些要求简单、高效解决方案的地方提供了一种灵活且有效的手段。而倍加福作为创新技术研发公司,不断致力于为全球工厂自动化用户提供丰富产品,同时积极推进未来的自动化挑战,为我们进入一个更加自动化世界打下坚实基础。