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，设备必需具备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，并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)是一个基于发布/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽监控到电池能效监控，再到更复杂的情境，如对代码精简有严格要求或网络流量受限的情况。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用以及其在资源有限环境中的优势表现。

MQTT基本工作原理如下图所示： MQTT客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦建立了连接，就可以通过订阅主题来接收数据。在这个过程中，无论是从何处发送还是何处接收数据，都不需要建立大量直接连接，而是依靠代理作为中继站，这样做既提高了效率，又减少了资源消耗。

除了这些核心功能外，还有许多其他特点，使得 MQTT 在实际应用中的表现更加出色，比如：

主题结构

主题通常以斜杠“/”分隔，每个层级都可能包含占位符。

使用“+”表示单个层级占位符，如“home/+/data/temperature”，而使用“#”则表示多层级占位符，如“home/sensor1/#”。

服务质量

MQTT通过服务质量等级来确保消息传输可靠度。

QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供高级别服务质量，但需要更多确认机制。

会话感知

客户端会定期发送保持连接消息，以确认有效性的连续存在。

当客户端离线时，可以设置遗嘱消息通知其他客户端状态变更。

持久会话

当代理与订阅者建立持久会话后，将存储未读信息直到准备好接收，这对于不稳定的网络尤其有用保证了信息传递完整无误。

实时性能

虽然理论上可以实现实时响应，但实际情况受到发布者的初始延迟以及是否持续保持活跃连接影响。此外，由于低功耗需求，该实时性能往往是在优先考虑节能的情况下达成平衡点而非完全达到最优解。

安全措施

用户名密码身份验证机制自初始化就开始执行，

自版本5起引入令牌传输增强安全，

还有一系列额外安全机制如质询响应认证

7 应用场景：

车联网：车辆间共享信息以改善交通流畅度并提升驾驶体验。

军事：用于军事情报系统，为部队提供即时战术反馈。

工业设备网络：集成各类生产线设备，以提高生产效率并降低成本。

无人机控制：让无人飞行器能够进行实时数据交换，与地面控制中心同步飞行任务指令

关于倍加福：

倍加福总部位于德国曼海姆，是一家致力于自动化行业创新技术研发公司，为全球工厂自动化和过程行业客户提供产品，同时不断推动前瞻科技开发，以迎合即将到来的工业4.0挑战，为客户铺平道路。