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，这项技术已经被广泛应用于石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，最终在2014年成为正式标准之一。

MQTT主要特点：

主题

主题是 MQTT 协议中的一个基础元素，每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。主题结构可以有多层级，如“home/sensor1/identification”，每个层级用斜杠“/”分隔。此外，还可以使用占位符来表示单个或多个层级，如“+”或"#”。

服务质量

MQTT通过服务质量等级来确保消息的可靠传输。这包括QoS 0（至多一次）、QoS 1（至少一次）和 QoS 2（仅一次），其中QoS 2 提供了高服务质量，但需要更多确认机制。

会话感知

为了保持代理与发布者/订阅者之间稳定的连接,MQTT 提供了几种机制。一方面客户端会定期发送保持连接消息，以确认连接有效；另一方面，当客户端离线时，可设置遗嘱消息通知其他客户端。

持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，它们能够存储未被接收到的消息直到准备好接受，从而保证了即使在网络环境不稳定时也能实现可靠传递。

实时性的考量

尽管 MQTT 是一款轻量级且高效的事务处理解决方案，但其理论上能够实现近乎实时响应。在发布者与代理间无延迟的情况下，即便是在订阅者的代理保持活跃连接状态下，也能满足快速数据处理需求。

安全性的保障

从初始连接开始,MQTT 就提供身份验证机制，比如用户名密码认证。此外自 MQTT5 起引入了一系列额外安全措施，如令牌传输功能，为用户提供更加坚固防御手段，使得整个通信过程更加安全可靠。

由于这些优点，MQTT 在车联网、大规模军事行动控制、工业自动化网路以及无人飞行器控制等众多场合都发挥着巨大的作用，无论是在低功耗环境下的精简解决方案还是对大量同类型设备进行信息交流，都能完美融入现有的架构中，是一种极具灵活性的工具。

关于倍加福公司，

作为德国曼海姆总部设立的一家创新驱动企业，不断研发新技术并向全球工厂自动化及过程行业供应丰富产品，为传统应用及面向未来的应用提供支持，同时不断推进前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0时代做好了准备。

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