揭秘MQTT通信让传感器的五脏俱活解锁IIoT无限潜能
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?
它又是如何工作?
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,它通过ISO标准得以认证。这一轻量级且易于实现的协议因其广泛适用范围而受到欢迎。
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的一种技术解决方案。在2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准,这标志着它被国际社区所接受并广泛使用。
MQTT在工业领域尤其受欢迎,因为它能够减少代码复杂度,同时也减少了对资源消耗。在这种拓扑结构中,不同客户端通过代理进行信息交换,而不是直接相连,这样做可以有效地管理大量数据流动。
MQTT主要特点
1:主题
每条消息都包含一个主题以及头部信息。这个主题就是代理过滤消息及订阅者的依据。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输,如QoS 2提供高级别服务质量,但需要更多确认措施。
3:会话感知
多种机制保证连接稳定,如保持连接消息,以确认连接有效。此外,还有遗嘱消息机制,在客户端离线时通知其他客户端。
4:持久会话
当建立了持久会话,代理存储信息直到准备好接收者,此特性对于环境不稳定的情况尤其有用。
MQTT实时性能如何?
理论上能够实现近乎实时响应,无延迟发送,从而满足快速处理需求。
关于安全方面,
从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证,并引入如质询响应认证等额外机制增强安全性。
QQQQ
以下是一个图表显示:
| 特征 | 描述 |
| --- | --- |
| 主题 | 用斜杠分隔层级,如“home/sensor1/data/temperature” |
| 服务质量 | QoS 0至多一次,QoS 1至少一次,QoS 2仅一次 |
| 会话感知 | 保持连接与遗嘱消息 |
| 持久会话 | 存储直到准备好接收者 |
此外,还有一张图表展示了MQTT工作原理:
[图]
客户端(发布者)向代理发送数据;
数据经过解析后,被转发给所有符合该主题条件下的订阅者;
因此,对于那些需要简单、高效解决方案的地方,无论是在车联网还是军事领域,或是在工业设备网络或无人机控制中,都可以看到MQTT展现出色,可以发挥强大的适应力与实用性的潜力。
关于倍加福,
倍加福以德国曼海姆为总部,是全球最大的供应商之一,为工厂自动化市场中的传统应用以及面向未来的应用提供丰富产品。它们不断创新技术,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路,使得他们成为了未来自动化世界不可或缺的一部分。