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协议轻量级、高效易于实现，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一种技术解决方案。2013年，IBM将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简开销减少和网络流量受限环境中。在自然环境中的传感器类型应用中，如气象站气温湿度监测或野生动物行为追踪等场景中，它能够提供强大的支持，以便实时数据收集并处理分析。

MQTT 的基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦建立连接，一些客户端可以通过订阅特定主题来接收来自其他客户端发出的信息。这一拓扑结构最显著优势在于发布者与订阅者的解耦，使得代理只需负责将数据从一个地方传输到另一个地方，而不需要大量建立或维护这些直接链接。

MQTT 主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题以及有效载荷，以及头部信息。在自然环境中的传感器类型选择上，如使用“home/sensor1/data/temperature”这样的层级结构，可以帮助我们更清晰地理解数据来源，从而进行有效地管理与分析。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）2（仅一次），其中QoS 2 提供了高服务质量，但需要更多确认措施以保证成功。

3：会话感知

为了保持代理与发布者/订阅者之间稳定的连接，有多种机制被实施，其中之一就是保持连接消息。此外，当初始连接发生时，还会向代理提供“遗嘱消息”，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，将存储直到准备好接收这对于网络环境不稳定的情况尤其有用，这样可以保证所有相关方都能接受到关键信息。

5: 实时性能：

理论上，在没有延迟的情况下，无论是在持续发送数据还是保持活跃状态下的订阅者的情况下，都能够实现近乎实时响应满足快速处理需求

6: 安全机制：

从身份验证阶段起就提供用户名密码认证，同时引入了如质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全

7: 适用场景：

广泛适用于那些需要简单紧凑解决方案的地方无论是从多个传感器收集还是向大量同类型发送信息，或是在低功耗内存需求低的情况下，它都能发挥出色。在车联网军事工业设备网路无人机控制等多个领域都有着广泛应用展现了其强大的适应力实用性

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