传感器技术与IIoT潜力并重解密MQTT通信协议之奥秘
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,是ISO标准的一部分。这项技术轻量级、高效且易于实现,这些特点使其适用范围非常广泛。
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的技术解决方案。2013年,它被提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中。此外,它们基本工作原理如下图所示:客户端通过代理发送或接收数据,然后代理将此消息发送到所有订阅该主题的人员。
MQTT 的主要特征
1:主题
每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。
2:服务质量
QoS等级包括0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次),其中QoS 2提供高级别服务质量。
3:会话感知
保持连接消息确保了代理与发布者/订阅者之间连接稳定。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时,将存储消息直到准备好接收。
关于 MQTT 的实时性能:
理论上能够实现近乎实时响应,在快速数据处理需求方面表现出色。在发布者与代理间无延迟的情况下,其性能更是卓越不凡!
关于 MQTT 安全性的讨论:
从身份验证机制开始,一直到令牌传输以及质询响应认证,使得这项技术在安全性方面也显得坚不可摧!
最后,让我们来谈谈 MQTTY 在何种情境下最为合适:
无论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,或是在低功耗环境下,无一例外地展示着它之所以如此受到欢迎之处。在车联网、大型机器人控制乃至军事领域中,都有着广泛而深入的地位,不失为一种极佳选择!