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，不仅限于对代码精简、高效开销减少以及网络流量受限环境中的表现，其基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者与订阅者）连接到代理。在一些客户端通过订阅特定主题的情况下，如温度值，客户端（发布者）向代理发送数据，然后代理将此消息发送到所有订阅了该主题的人员。这一拓扑结构优势在于解耦了发布者与订阅者的关系，使得代理只负责将数据从一端传输到另一端，而无需建立大量连接。

MQTT 的主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题与有效载荷，以及头部信息。这些主题由斜杠“/”分隔，有时还可以使用占位符如“+”或“#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的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

为了保持稳定的连接机制提供了多种机制，如保持连接消息，以确认有效性的定期发送。此外，还有遗嘱消息功能，当客户端离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当建立持久会话时，对方存储未读信息直至准备好接收，这对于不稳定的网络尤其有用，以保证信息传递可靠。

MQTT 的实时性能如何？

以其轻量级、高效性能，在物联网通信领域展现出杰出的实时性能。在没有延迟情况下，可以理论上实现近乎实时响应满足快速数据处理需求，但这取决于具体环境配置是否允许这样的优化设置进行下去。

MQTT 安全怎么样？

安全方面，从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制，同时引入质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全。

MQTT 适用于哪些应用场景？

适合那些需要简单紧凑解决方案的地方，无论是在收集来自多个传感器数据还是向大量同类型传感器发信，或是在低功耗内存需求极低的情况下，都能发挥出色。此外，它还被广泛应用于车联网军事工业设备网络无人机控制等领域显示着强大的适应能力及实际价值。

关于倍加福 - 未来的自动化驱动力创新者：

倍加福总部位于德国曼海姆，以不断研发新技术而闻名，为全球工厂自动化过程行业用户提供丰富产品致力於traditional 及 future 应用的推动，为迎接即将来临工业 4.0 挑战铺平道路。

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