在工业4.0、物联网（IIoT）和智能工厂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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议。由于其轻量级、高效且易于实现，这些特点使得它适用范围非常广泛。

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技术解决方案而存在。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准之一。

MQTT普及得益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中的使用中，其基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理。一旦建立了持久会话，代理会存储消息直到订阅者准备好接收。这一特性对于网络环境不稳定的情况尤其有用，以保证消息传递过程中的可靠度。

MQTT主要特性

1：主题

主题是QQQ协议中的一个基础元素，每条消息都包含一个主题以及头部信息。在QQQ主体结构区分大小写，它可以有多个层级，如“home/sensor1/identification”包含三个层级，“home/sensor1/data/temperature”则包含四个层级。此外，还可以使用占位符如“+”或“#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输的可靠度。QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）以及2（仅一次），其中QoS 2提供高服务质量，但需要更多确认措施。

3：会话感知

提供多种机制来保持代理与发布者/订阅者的连接稳定性的机制，如保持连接消息及遗嘱消息功能，以便当客户端离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话时，将存储数据直到准备好接收。这一特性的优势在于，在网络环境不稳定的情况下仍然能够保证数据传递过程中的可靠度。

关于实时性能：

理论上，在无延迟的情况下，可实现近乎实时响应满足快速处理需求。

关于安全性能：

自初始化阶段起就提供用户名密码身份验证，同时引入额外安全机制增强了通信安全。

MQTT适用于哪些应用场景？

由于其简单紧凑解决方案，使之特别适合那些需要从多个传感器收集数据，或向大量同类型传感器发送信息，或在低功耗内存需求较小环境下的场合。车联网军事工业设备网无人机控制等领域都有着广泛应用展现出强大的适应能力和实用价值。

关于倍加福：

倍加福以德国曼海姆为总部公司，不断研发创新技术，为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品致力于自动化行业既有的传统应用又面向未来的挑战不断推进前瞻技术开发，为迎接即将来临工业 4.0 的挑战铺平道路。

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