揭秘传感器分类解锁IIoT之力深入探索MQTT通信的神奇世界

  • 科研进展
  • 2025年02月02日
  • 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

揭秘传感器分类解锁IIoT之力深入探索MQTT通信的神奇世界

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,这项技术已经成为石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域不可或缺的一部分。

自2013年被IBM提交给OASIS规范委员会后,在2014年正式成为OASIS标准。这一成就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的表现。我们来看看MQTT是如何工作原理:

MQTT 主要特性

1:主题

每条消息都包含一个主题,这个主题是代理过滤信息并让订阅者订阅依据的一个基础元素。此外,还可以有多层级结构,如“home/sensor1/identification”,或者使用占位符如“+”表示单个层级或“#”表示多层级,以便更灵活地管理信息流动。

2:服务质量

通过服务质量等级保证消息传输可靠度,其中QoS 2提供高服务质量需要更多确认措施来确保无遗漏。

3:会话感知

保持连接消息和遗嘱消息机制确保了代理与客户端之间稳定连接,并在客户端离线时通知其他客户端。

4:持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时,它们能够存储信息直到对方准备好接收,即使在不稳定的网络条件下也能保证信息传递完整无误。

关于实时性能:

尽管设计上追求高效,但实际情况中可能受到网络延迟影响。但理论上,当发布者与代理保持良好的连接状态且订阅者及时响应时,可以实现近乎实时响应能力满足快速处理需求的情况下,无需担心延迟问题出现。

关于安全:

从初始连接阶段起,就通过用户名密码进行身份验证,同时引入了质询响应认证等额外安全机制,以增强通信安全。

MQTT适用于哪些应用场景?

由于其简单、高效且低功耗特点,使之非常适合于车联网、大型传感器集群数据采集及发送,以及军事控制系统,无人机控制系统等各种情境。在这些环境中,不仅要求解决方案紧凑,而且还必须具有很低内存需求,因此 MQTT 成为了最佳选择之一。

关于倍加福:

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一个创新驱动公司,将持续不断研发新技术,为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品,同时致力于传统应用转向未来的挑战,为迎接即将到来的工业 4.0 提供路径。

完善解决方案,是我们的目标!

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