探索传感器应用解密IIoT中MQTT通信的秘密力量
在工业4.0、物联网（IIoT）以及智能工厂和设备的前沿概念下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备将相互连接，交换数据，为构建智能网络提供关键特性：标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性，并确保通信的安全性至关重要。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等多种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将探索MQTT通信协议，了解其如何为智能网络提供强大支持，并适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT?
它是如何工作？
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，它轻量级、高效且易于实现。这使得它适用范围非常广泛，从石油管道带宽监控到电池能效监控，自1999年诞生以来，已经成为工业领域广泛应用的一种技术解决方案。
MQTT通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理。一些客户端通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端作为发布者向代理发送数据，然后代理将此消息发送给所有订阅该主题的客户端。这种拓扑结构允许发布者与订阅者的解耦，使得数据可以高效地从一端传输到另一端，无需建立大量连接。
MQTT 主要特点
1：主题
每条消息都包含一个主题，这个主题是过滤消息和依据进行订阅的一个基础元素。
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）和2（仅一次）。
3：会话感知
保持连接信息以及遗嘱消息机制帮助保持代理与发布者/订阅者的稳定连接。
4：持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话时，它们会存储未被接收到的消息，以便在准备好接收时通知对方。
关于实时性能：
理论上，在无延迟的情况下，当发布者与代理间无延迟，并且所有涉及方保持活跃状态时，MQTT能够实现近乎实时响应并满足快速处理需求。在缺乏稳定网络环境中的情况下，这一优势尤为明显，因为它保证了即使是在不稳定的条件下，也能持续有效地进行数据交换。
关于安全：
从初始连接开始，即身份验证机制就存在用户名密码字段。此外自5.0版本起，更有质询响应认证等额外安全措施加入，以增强通信安全度。
适用场景：
由于其简单、高效且资源占用小，因此 MQTT特别适合需要低功耗或内存有限环境下的物联网应用场景，比如车联网、军事控制系统、大规模工业设备管理及无人机控制系统等众多行业中均有广泛应用显示了其强大的适应力及其实用的价值。