探索IIoT革命MQTT通信协议与传感器技术的完美融合

  • 科研动态
  • 2025年02月05日
  • 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

探索IIoT革命MQTT通信协议与传感器技术的完美融合

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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它采用ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)。该协议以其轻量级、高效率以及对代码精简和开销减少环境下的适用范围而广受欢迎。

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解决方案逐渐成熟。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会,并于2014年成为正式OASIS标准。这一技术得到了工业领域广泛应用尤其是在资源有限环境中的使用,其基本工作原理涉及客户端(包括发布者和订阅者)通过代理进行连接,一旦建立了持久会话代理就会存储消息直到客户端准备好接收,这样的拓扑结构使得发布者与订阅者的解耦更加明显且高效。

MQTT主要特性

1:主题

主题是MQTT协议中的核心元素,每条消息都包含一个主题及其有效载荷以及头部信息。这些信息被用作过滤消息并作为订阅依据。

2:服务质量

为了确保消息传输可靠性的保证,QoS等级提供不同的服务质量,其中QoS 2需要更多确认措施以实现最高水平。

3:会话感知

多种机制被引入来维护代理与发布者/订阅者之间稳定的连接,如定期发送保持连接状态并在离线时通知其他客户端。

4:持久会话

当建立了持久会话时,对方代理将存储所有未发送或未确认的问题,以便稍后处理,从而保障了数据传递过程中的连续流程。

实时性能方面:

尽管具有较小体积,但由于设计简单且低延迟,使得理论上可以达到实时响应速度,即使在复杂环境下也能快速地处理数据需求。

安全性能:

从初始连接阶段起就开始实施用户名密码认证,同时新版本5引入了令牌传输以及额外安全机制增强了整个通信过程的地位。

适用的场景:

由于其简单紧凑特点,特别适合那些需要快速响应、大量数据交换或极低功耗条件下的应用场景,无论是车联网、军事或任何类型设备网络控制均有可能利用此技术。而随着自动化技术不断发展,该技术正在变得越来越不可或缺,为我们带来了无限可能!

关于倍加福:

倍加福总部位于德国曼海姆,以持续创新驱动全球自动化行业,为用户提供多样产品致力于促进工业4.0时代挑战所需之道路。此外,他们还不断研发前瞻科技,为即将到来的世界铺平道路。

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