如何通过传感器技术及应用答案来解锁IIoT潜力详细了解MQTT通信协议
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？
MQTT是一个基于发布/订阅范式的消息协议，是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)的一部分。这使得它非常适合广泛的应用场景。
自1999年诞生以来，MQTT被用作石油管道带宽和电池能效监控的问题解决方案。2013年，IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT之所以普及，在于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境下的应用。在以下图示中可以看到：客户端通过订阅一个特定主题来接收数据，而代理则负责将这条消息发送到所有订阅该主题的客户端，这种拓扑结构允许发布者与订阅者解耦，从而减少了大量连接建立。
MQTT主要特点
1：主题
每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。这个主题就是代理过滤消息并依据此进行过滤的一个基础元素。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠，如QoS0（至多一次）、QoS1（至少一次）或QoS2（仅一次）。
3：会话感知
保持连接状态以确保稳定连接，以及提供“遗嘱”信息以通知其他客户端当某一客户端离线时。
4：持久会话
当建立持久会话时，代理会存储未送达用户之前发出的所有未确认报文，使得即使网络不稳定，也能够保证信息传递完整。
如何提高实时性能？
虽然理论上可以达到实时响应，但实际情况可能因延迟因素而有所差异。在没有延迟且保持活跃连接的情况下，可以实现近乎实时响应满足快速处理需求。
安全机制？
从初始化阶段起就提供用户名密码验证机制，同时引入了如质询响应认证等额外安全措施增强了通信安全性。
何种场景最适合使用？
MQTT特别适合需要简单、高效解决方案的地方，无论是从多个传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗内存需求环境下，都能发挥作用。在车联网军事工业设备控制无人机控制等领域，它展示出了其强大的适应能力与实用价值。
关于倍加福
作为未来自动化技术驱动者的创新者，倍加福位于德国曼海姆总部，其持续不断对创新技术研发，为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品，与寻求面向未来的自动化解决方案合作伙伴共享前瞻科技发展道路，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。