探索自然环境中的传感器十种类型解密IIoT时代的MQTT通信协议之谜
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，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、开放和易于实现，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，随后在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，特别是在对代码精简、高效并且网络流量受限环境中，其基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦连接建立，便可以通过主题来发送或接收消息，如温度值。此拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，只需代理负责数据从一端传输到另一端，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有效载荷，以及头部信息。主题是代理过滤消息以及订阅者的依据。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输。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需要更多确认措施。
3：会话感知
提供了多种机制来保持代理与发布者/订阅者之间稳定的连接，如定期发送保持连接消息以确认有效性的持续维持，以及“遗嘱”功能，即离线时通知其他客户端。
4：持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时，它们存储未被接收到的所有信息直到准备好接受。这对于不稳定的网络环境尤其有用，以保证信息传递可靠。
MQQQ实时性能如何？
理论上能够实现近乎实时无延迟响应，在快节奏数据处理需求下表现出色，但这取决于是否存在延迟或不稳定的条件影响信号流动速度。
关于倍加福—未来自动化驱动力
倍加福以德国曼海姆为总部公司，同时不断研发创新技术，为全球工厂自动化和过程行业客户提供丰富产品，与老旧传统应用并行发展面向未来的前瞻技术，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。在这个充满变革的大时代里，一切都是为了完善解决方案而努力！