传感器之手解锁IIoT潜力详述MQTT通信协议的智慧之路
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。
什么是传感器?
它如何工作?
传感器是一种能够检测物理参数并转换成电信号或其他形式信息信号,以便可以被电子系统处理和分析的事物。这类装置广泛应用于各种环境监测项目中,如温度计用于测量温度值,而光敏电阻则用于检测光线强度。
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,IBM将其提交给OASIS规范委员会,随后在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT以其在工业领域广泛应用得益于其轻量级、高效且易于实现,这些特点使它适用范围非常广泛。
MQTT 主要特性
1: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。主题是代理用来过滤消息和订阅者订阅依据。
2:服务质量
MQTT 通过服务质量等级来确保消息可靠传输。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 提供高级别服务质量,有更多确认机制及实施措施。
3:会话感知
MQTT 提供多种机制确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定性的基本机制就是保持连接消息,当客户端准备好接收时发送此类消息。此外,在初始连接时客户端会向代理提供“遗嘱消息”,以便离线时通知其他客户端。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话,它们会存储未被接收到的所有发布到该主题上的数据。当最后一个活跃订阅者断开连接后,该数据才真正删除。这一特性对于网络环境不稳定的情况尤其有用,是保证了即使在这些条件下也能完成任务的一种方式。
5: 实时性能
6: 安全措施
7: 适用的场景