探索传感器技术奇迹揭秘如何利用MQTT协议解锁IIoT无限可能

  • 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

探索传感器技术奇迹揭秘如何利用MQTT协议解锁IIoT无限可能

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,这是一个基础元素,是代理用来过滤消息并让订阅者进行订阅依据。此外,还可以有多层级,如“home/sensor1/identification”,或者使用占位符如“+”表示单个层级或“#”表示多层级占位符。

2:服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠性,如QoS 0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次),其中QoS 2提供了更高级别服务质量,但需要更多确认措施。

3:会话感知

为了保持连接稳定,客户端会定期发送保持连接信息,并且在初始连接时会向代理提供遗嘱信息,以便在客户端离线时通知其他客户端。

4:持久会话

当建立了持久会话时,代理存储数据直到订阅者准备好接收,这对于不稳定的网络环境非常有用,以保证消息传递的可靠性。

关于实时性能:

尽管轻量型,但理论上可以实现近乎实时响应,不仅无延迟,而且能够满足快速数据处理需求。在安全方面,从初始化阶段开始就提供用户名密码身份验证,并且从版本5起引入了额外安全机制增强通信安全度。

该技术广泛适用于车联网军事工业设备网无人机控制等多个领域,因其简单紧凑解决方案而受到青睐,无论是从大量传感器收集数据还是向同类型传感器发送信息均能发挥出色。

关于倍加福:

倍加福作为德国曼海姆总部公司,是全球工厂自动化与过程行业产品供应商之一,他们致力于传统及面向未来的自动化应用研发,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。

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