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通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器。一旦建立了连接，一些客户端可以通过订阅主题来接收来自其他客户端发出的信息，而这些信息则由代理服务器负责传递。这一模型允许发布者与订阅者的解耦，使得数据从一种形式转换成另一种形式时不需要维护大量直接连接，这极大地减少了开销并提高了效率。

MQTT 主要特点

主题 - 每条消息都包含一个主题，这决定了代理应该如何处理该消息以及哪些客户端应该接收该消息。

服务质量 - 为了确保消息能够可靠地传输到目的地，MQTT定义了一系列服务质量等级，从“至多一次”(QoS 0)到“仅一次”(QoS 2)，后者提供最高级别保障，但也伴随着更多确认机制。

会话感知 - 客户端定期发送保持连接信号以保持活跃状态，同时还可以设置遗嘱信息，以便当它们离线时通知其他用户。

持久会话 - 当两个实体建立持久会话时，如果某一方未能立即确认另一方发送来的消息，它们都会存储这些未确认的数据直至对方准备好进行响应。

实时性能

由于其设计理念，即低延迟、高效率，无论是在高速数据流还是实时响应需求方面,MQTT都表现出色。在保持持续连通状态下，与代理间无延迟的情况下理论上可以实现几乎实时或无延迟响应，对于快速处理大量数据来说，是非常有吸引力的选择。

安全考虑

从初始阶段开始,MQTT就提供身份验证功能，比如用户名密码认证；而自版本5起，不仅如此，还增加了令牌传输机制及质询响应认证等安全措施，以增强整个通信过程中的安全层面。

应用场景

尽管其名称中含有“遥测”，但Mqtt远远超越这个概念，其灵活性的范围涵盖车联网、大规模军事系统控制甚至无人驾驶飞行器控制等多个行业领域。而且，由于其资源占用小巧且轻量级，对内存限制严格或者功耗极低的地方使用Mqtt同样是个不错选择。