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、高效率和广泛适用范围而闻名。自1999年诞生以来，这项技术已经成为了石油管道带宽监控及电池能效监控等领域不可或缺的一部分，并在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会，最终在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT通过其简洁结构以及对代码精简、高效利用带宽能力，在工业领域得到了广泛应用。这一技术允许客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接，而不需要建立大量直接连接。此设计使得发布者与订阅者的解耦更为灵活，便于管理，并且能够实现高效率地数据传输。

MQTT 主要特性

1：主题

主题是构成 MQTT 协议核心元素之一，每条消息都包含一个主题来标识具体信息类型，以及有效载荷来携带实际数据。在 MQTT 中，可以使用斜杠“/”分隔多层级主题，如“home/sensor1/data/temperature”，并且可以使用占位符如“+”或“#”以便更灵活地定义数据过滤规则。

2：服务质量

为了保证消息传输可靠度,MQTT 提供了三种服务质量等级：至少一次(QoS 1)、至多一次(QoS 0) 和仅一次(QoS 2)，其中 QoS 2 需要更多确认机制，以确保无误传递。

3：会话感知

通过定期发送保持连接消息以及提供遗嘱消息（Last Will and Testament, LWT），MQTT 实现了对代理与客户端间长期稳定连接所需的手段。此外，当持久会话被激活时，即使在网络环境不稳定的情况下，也能确保所有相关信息得到及时处理和传递。

4：实时性能

由于其轻量级设计，使得 MQTT 在物联网通信中表现出卓越实时性能，无延迟理论上能够实现近乎实时响应，对于快速处理大量数据需求有着显著优势。

5: 安全机制

从初始建立到整个过程中，全方位保护用户身份验证机制，其中最突出的就是用户名密码认证，同时引入了令牌认证方案增强安全措施。在最新版本 MQTT-5 中，又进一步增强了安全功能，如质询响应认证等，从而提高了总体安全水平。

6: 应用场景

对于需要简单、高效解决方案的情况下，比如从多个传感器收集信息或者向许多同类设备发送指令；尤其是在低功耗内存要求极低的情境下，MQTT 是非常合适选择。它已被广泛应用于车联网军事项目、工业控制系统乃至无人驾驶飞行器控制系统，是一种具有很强适应性的通讯协议。

关于倍加福

倍加福作为德国曼海姆公司总部，为全球工厂自动化市场提供丰富产品创新解决方案，不断致力于面向未来的新兴技术开发，以迎接即将到来的工业4.0挑战，为客户铺平道路。

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