触摸传感器的智慧MQTT通信协议之旅
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。
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,不仅限于对代码精简、高效性的追求,还包括对资源受限环境中的高效数据传输需求。在这些情况下,它展示了出色的实时性能,使得信息可以快速且无缝地通过网络流转,从而满足快速数据处理所需的一致响应时间。
MQTT 主要特性
1: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。主题是代理用来过滤消息并确定哪些客户端应该接收到这些消息以及何时发送它们。这一机制不仅减少了资源浪费,也提高了系统整体性能。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息的一个或多个方面得到保障,如至少一次送达或仅一次送达,而不是简单地“尽力而为”。这对于需要高度可靠但也希望保持低延迟响应的情况尤其有用。
3:会话感知
为了维持稳定连接,并确保即便在出现断开的情况下也能够恢复良好的沟通状态,即使是在不可预见的情形中亦然,这项功能至关重要。此外,在任何时候,如果客户端意外终止连接,将会立即通知所有相关方,以此方式防止误解导致错误行动。
4:持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话时,当订阅者离线时不会丢失任何信息,因为代理将存储该订阅者的所有未接收到的信息直到他们准备好接受它们。这对于那些可能经常需要暂停活动但又不能承受因为重新同步而引起延迟的问题的人来说,是一种宝贵的手段。
5: 实时性与安全
虽然以其轻量级设计著称,但 MQTT 还表现出了令人惊叹的地速率处理能力,无论是在发布者与代理间还是在保持活跃连接状态下的订阅者与代理间,都能实现近乎实时甚至没有延迟反应。不过,在保证这一点的时候,同时还必须考虑到安全因素,比如身份验证以及其他额外措施以增强通信安全性的实施,并且始终牢记着保护敏感数据是不二法门的事宜。
6: 应用场景
由于其独有的优点—轻量级、高效、一致性能—这个简单而紧凑解决方案已经被证明适合各种各样的使用案例,无论是在车联网系统中获取来自大量传感器的大规模数据集,或是在军事情报共享中实现高速度有效果更新;从无人机控制中心利用远程监控系统实时反馈飞行状况,为每个人提供最佳视角;或者再次回到工业自动化世界,将这种先进技术融入生产线上,让企业拥有更灵活,更有力的决策工具。而我们正处于这个不断演变过程之中,一步一步地深入理解并最大程度地发挥每一项技术潜力所带来的价值。
关于倍加福:
倍加福——未来自动化驱动者的创新者
位居德国曼海姆总部位于我们的公司,在持续不断对新兴技术进行研发之后,我们不仅向全球工厂自动化市场提供丰富产品,而且致力于面向未来的应用开发,为迎接即将到来的工业 4.0 挑战铺平道路。而我们始终坚信,只有通过完善解决方案才能真正帮助我们的客户走向成功,最终让整个行业充满活力和发展空间。
所以,让我们一起踏上这趟探索未知领域寻找新奇发现之旅吧!