探索IIoT革命揭秘MQTT通信协议与传感器技术的无缝对话
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，设备必需具备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)是一个基于发布/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽监控到电池能效监控，再到更复杂的情境，如对代码精简有严格要求或网络流量受限的情况。
自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用以及其在资源有限环境中的优势表现。
MQTT通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器。一旦建立了连接，一些客户端可以通过订阅主题来接收来自其他客户端发出的信息，而这些信息则由代理服务器负责传递。这一模型允许发布者与订阅者的解耦，使得数据从一种形式转换成另一种形式时不需要维护大量直接连接，这极大地减少了开销并提高了效率。
MQTT 主要特点
主题 - 每条消息都包含一个主题，这决定了该消息会被发送给哪组用户。此外，还有层级结构，可以使用斜杠分隔，以及占位符以便灵活处理不同的请求。
服务质量(QoS) - MQTT 提供三种服务质量等级：QoS 0 (至多一次)、QoS 1 (至少一次) 和 QoS 2 (仅一次)，以确保消息传递过程中的可靠性。
会话感知 - MQTT 支持保持长时间运行而不会断开连接，以此保证持续性的数据流。
持久会话 - 当两台机器建立起持久会话时，即使主机之一离线，也能确保所有未决的事务得到妥善处理。
实时性能 - MQTT 能够提供高效低延迟性能，因为每次只发送必要信息，无需进行复杂操作或额外编码步骤。
安全措施 - 自从版本5开始,MQTT 引入了一系列安全措施，如身份验证机制和令牌传输，以增强数据保护能力。
使用场景
由于其简单高效且低功耗特点，MQTT 被广泛应用于车联网、大型军事设施控制系统、小型无人机控制系统以及各种其他需要快速响应并且具有严格限制内存空间的大型企业环境中。在这方面，它展示出了高度适应性的潜力，不论是在过去还是未来的科技发展里，都能继续发挥作用。