触发传感器的觉醒揭秘MQTT协议如何释放IIoT的巨大潜能

  • 科研动态
  • 2025年02月10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

触发传感器的觉醒揭秘MQTT协议如何释放IIoT的巨大潜能

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,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,它以其轻量级、高效以及开放性的特点赢得了广泛认可,并被ISO作为标准(ISO/IEC PRF 20922)予以规范。

自1999年诞生以来,MQTT最初作为石油管道带宽和电池能效监控问题的一种技术解决方案而存在。在2013年,它由IBM提交给OASIS规范委员会,并于2014年成为正式OASIS标准。这一普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在代码精简开销减少并且网络流量受限的情况下。

MQTT客户端通过订阅主题来接收信息,而发布者则向代理发送数据,这样代理就能够把这些信息转发给所有符合该主题条件的人员或系统,从而实现了发布者与订阅者的解耦,这使得整个系统更加灵活高效。

MQTT 主要特性

1:主题

每条消息都包含一个主题,这个主题可以有多层级,每层级用斜杠“/”分隔,而且结构区分大小写。此外,还可以使用占位符,如“+”表示单个层级、“#”表示多层级,可以提高消息过滤和订阅机制的灵活度。

2:服务质量

为了确保消息传输过程中的可靠性,MQTT引入了服务质量等级QoS,其中QoS 2提供最严格的事务处理要求需要更多确认机制,以确保一次只有一次有效传送。

3:会话感知

为了维持稳定连接,MQTT提供了一系列机制,比如保持连接消息以及遗嘱消息,当客户端离线时通知其他客户端。这样即便在不稳定的网络环境下也能保证信息流畅传递。

4:持久会话

当建立持久会话后,即使服务器断开,也能够存储未读取完毕的问题直到用户准备好接收,使得即使在丢包或者短暂断开的情况下也能保证完整性的数据传递

关于实时性能:

由于其设计理念追求极致优化,在无延迟情况下的理论上可以实现近乎实时响应,对于快速处理大量数据具有巨大的优势

关于安全性能:

从初始连接开始就提供身份验证功能,同时最新版本5增加了令牌认证方式等额外安全措施,为通信保障增添了一道防线

最后,

尽管QQMT适用于各种场景,但尤其擅长那些对资源有限但仍需高效解决方案的地方,无论是从众多传感器获取数据还是向同类型设备发送指令,都能表现出色。车联网军事应用甚至无人机控制都深受益于这项技术证明了它对于未来自动化世界所扮演角色的重要作用。而倍加福作为全球领先供应商,将继续致力于研发新技术,不仅满足当前市场需求,更积极面对未来的挑战,为行业不断进步做出贡献。

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