如何通过MQTT协议释放IIoT的全力以赴探索传感器尺寸大小表的奥秘
在工业4.0、物联网(IIoT)和智能工厂的驱动下,我们正迈向一个全新的自动化时代。设备之间将实现无缝连接,每个节点都能相互交换数据,以构建智能网络。为了构建这些网络,设备必须具备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,确保通信安全性的重要性也不可忽视。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等四种基于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?
它是如何工作的?
MQTT(消息队列遥测传输)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效且易于实现而广受欢迎。
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一种技术解决方案。在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。这一普及得益于其在工业领域广泛应用,以及对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的适用性。
MQTT 的基本工作原理如下:客户端(包括发布者和订阅者)通过代理进行连接。一些客户端通过订阅特定主题,如温度值,而其他客户端作为发布者向代理发送数据,然后代理将此消息发送到所有符合条件的人员。此拓扑结构的一个显著优势是解耦了发布者与订阅者的关系,无需建立大量直接连接。
MQTT 主要特点
1:主题
每条消息都包含一个主题、一段有效载荷以及头部信息,其中“home/sensor1/data/temperature”是一个例子。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠,这可以设置为QoS 0(至多一次)、1(至少一次)或2(仅一次)。
3:会话感知
提供多种机制来保持代理与发布者/订阅者的稳定连接。
4:持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时,它们能够存储并延迟发出的消息,以便更好地处理不稳定的网络环境。
MQTT 的实时性能如何?
理论上,在没有延迟的情况下,MQTT能够实现近乎实时响应,但这取决于是否有持续活跃连接并且没有延迟产生的问题。
关于 MQTT 的安全性!
从初始连接开始就提供身份验证机制,同时引入了额外安全措施,如质询响应认证,使得通信更加安全。
MQTTY 5 引入了一些新功能,比如令牌传输密码字段,并增强了身份验证过程,从而进一步提高了安全水平。
由于它轻量级、高效且易于实施,MQTTY 广泛应用于车联网、军事装备控制、大型制造业设备管理等领域,是一种非常灵活且实用的解决方案。