人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议在传感器和传感器技术中的应用
在工业4.0、物联网(IIoT)和智能工厂等前沿领域的推动下,我们正迈向一个全新的自动化未来。设备间将实现无缝连接,通过交换数据进行互联互通,为构建智能网络提供关键特性: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,确保通信安全也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API四种基于TCP的通信协议。本篇内容中,我们将深入探讨MQTT通信协议及其如何为智能网络提供强大支持,并适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT?
它是如何工作?
MQTT是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它轻量级、高效且易于实现,这些特点使其适用范围非常广泛。自1999年诞生以来,MQTT已经成为石油管道带宽和电池能效监控问题的技术解决方案。在2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,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,尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的应用。它以发布者/订阅者的解耦拓扑结构著称,其中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。
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。每个层级使用斜杠“/”分隔,而且主题结构区分大小写。此外,还可以使用“+”或“#”作为占位符,以表示单个层级或多层级占位符。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的 QoS 等级包括 0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次),其中 QoS 2 提供高水平服务质量,但需要更多确认机制。
3:会话感知
为了保持代理与发布者/订阅者之间稳定连接,客户端会定期发送保持连接消息,并提供遗嘱消息,以便在离线时通知其他客户端。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话,将存储消息直到准备好接收。这对于不稳定的网络环境尤为有用,确保了消息可靠传递。
MQQQ 实时性能如何?
理论上,当发布者与代理间无延迟且订阅者与代理保持活跃连接时,MQTT 能够实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
关于 MQTT 安全性:
从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制。在 MQTT 5 之后引入额外安全措施,如令牌传输质询响应认证增强了通信安全。
该协议适用于哪些场景?
由于其简单紧凑而被广泛应用于车联网军事设备网等多个领域展现出强大的适应能力实用价值。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆总部,因持续研发创新技术向全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品致力于传统以及面向未来的自动化行业开发前瞻技术推进工业4.0挑战道路。
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