人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议在多种传感器中的应用

  • 科研动态
  • 2025年02月05日
  • 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

人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议在多种传感器中的应用

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、开放并易于实现,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,并在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用,以及对代码精简、高效运行以及网络流量受限环境中的高效性能。在这种拓扑结构中,无需建立大量连接,只需代理负责数据传输,从而提高了系统稳定性。

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。每个层级用斜杠“/”分隔,而且可以有占位符,如“+”或“#”。

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 提供高级别服务质量,但需要更多确认机制。

3:会话感知

提供多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定,如保持连接消息以确认有效性的连续发送,以及遗嘱消息通知离线情况。

4:持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时,将存储未被接收到的信息,以便对方准备好后进行回复。这对于不稳定的网络环境尤为有用。

关于实时性能:

理论上,在没有延迟的情况下,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。而且由于只有少量持续活动连接,它能够更快地处理来自发布者的新信息,从而提升了响应速度。

关于安全:

从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证,并引入令牌传递以及质询响应认证等额外安全措施,以增强通信安全。

应用场景:

MQTT 适合那些需要简单紧凑解决方案的地方,无论是在收集多个传感器数据还是向大量同类型传感器发送信息,或是在低功耗内存需求极低的情况下,都能发挥出色。在车联网军事工业设备网络无人机控制等领域都有广泛应用展现出其强大的适应能力。

关于倍加福:

倍加福以德国曼海姆为总部,由于持续不断研发创新技术,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品,同时推动前瞻技术开发迎接即将到来的工业4.0挑战,为客户铺平道路。

自动化就是我们的世界,

完善解决方案就是我们的目标!

猜你喜欢