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。其基本工作原理如下图所示：客户端通过连接到代理后，可以通过订阅主题来接收数据，或发送数据以供其他客户端接收。此拓扑结构显示了发布者与订阅者的解耦优势，即代理只负责信息传递，而无需建立大量连接。

MQTT 主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题以及头部信息。在这个基础元素中，每个层级使用斜杠“/”分隔，而且结构区分大小写。此外，还可以包含占位符，如“+”或“#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输。这包括QoS 0（至多一次）、1（至少一次）以及QoS 2（仅一次），其中QoS 2提供高级别服务质量需要更多确认机制进行实施。

3：会话感知

为了保持代理与发布者/订阅者之间稳定连接，有多种机制可用。一旦建立了持久会话，将存储消息直到准备好接受时通知其他客户端，以此保证即使在不稳定的环境下也能确保消息传递顺畅。

实时性的考量：

尽管QQTT以轻量级著称，但理论上能够近乎实时响应满足快速处理需求，只要发布者与代理间无延迟且保持活跃连接情况下的反馈即可实现这一目标。

安全性的考量：

从初始化阶段起就提供身份验证机制，如用户名密码认证，并引入如质询响应认证等额外措施增强通信安全性能，从而保护敏感信息不被未授权访问或篡改。

适用的场景：

由于具有简单紧凑设计，无论是在从众多传感器收集数据还是向大量同类型设备发送指令，或是在低功耗内存需求严格限制条件下的使用，都表现出色。在车联网军事工业控制系统甚至无人机控制等多个领域都有着广泛应用展现出强大的适应能力及实用价值。

关于倍加福：

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作为德国曼海姆总部位于公司，其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致力于传统及面向未来的应用，同时不断推进前瞻科技开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。

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