在工业4.0、物联网（IIoT）以及智能工厂和设备的前沿概念推动下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备之间将实现无缝互联，每个节点相互连接，交换数据，为构建智能网络，设备需要具备IIoT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。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通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议，了解它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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，是ISO标准的一部分。这款轻量级、高效且开放的协议使其适用范围非常广泛。

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。基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者与订阅者）通过代理进行连接。一旦客户端订阅了某个主题，如温度值，那么当有数据发送时，该代理会将这条信息转发到所有相关客户端。在这种拓扑结构下，发布者与订阅者的解耦显著提升了系统性能。

MQTT主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题，这是代理过滤消息并让用户根据需求选择接收数据依据的地方。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输，其中QoS 2提供高级别服务质量，但需要更多确认机制。

3：会话感知

保持连接消息以确认有效性的连续发送，以及提供“遗嘱消息”，确保即使客户端离线也能通知其他用户。

4：持久会话

存储未读取完毕的问题，以便于一旦建立稳定连接就可以继续阅读最新信息，从而保证实时性的传递。

实时性能如何？

尽管理论上能够近乎实时响应，但实际情况可能因网络延迟或故障而影响到真实时间处理能力。此外，在缺乏持续稳定连接的情况下，即使是最好的通讯方式也难免存在一定程度上的延迟问题。

安全措施如何？

从初始化阶段开始，身份验证机制如用户名密码保护数据。而自版本5起，更进步一步引入令牌认证，并加入额外安全措施增强防护力度。

适用的场景是什么？

由于简单紧凑且低功耗设计，使得MQTT非常适合多个行业，无论是在收集来自众多传感器或向大量同类型传感器发送信号，或是在资源有限但功能要求高的情境下，都能表现出色。车联网军事行动控制以及工业自动化等领域均有广泛应用表明了这个轻量级通信协议之所以受到欢迎，它不仅体现出其灵活性，也展现了它面向未来的创新潜力。

关于倍加福：

倍加福—驱动未来自动化创新者

总部设立于德国曼海姆，这家公司致力于研发新技术，不断为全球工厂自动化和过程行业产品打造丰富多样，用创新的力量帮助企业实现既有的典型应用又具有前瞻性的发展目标。在不断推进前瞻科技开发方面，对抗即将到来的工业4.0挑战做好了准备，为自动化世界铺平道路！

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