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，设备必需具备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，并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)是一个基于发布/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种不同的应用场景，无论是在石油管道带宽监控还是电池能效监控中。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)，并且在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，最终在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用，以及对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的性能优势。

MQTT 的基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT 代理。在这个拓扑结构中，由代理负责将数据从一端传输到另一端，而不需要建立大量直接连接，这样做可以极大地降低复杂性的问题，使得发布者与订阅者的解耦更加明显。

MQTT 主要特点

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。每个层级用斜杠“/”分隔，有时还可以包含占位符，如使用“+”表示单个层级或使用“#”表示多层级。

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程度QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中 QoS 2 提供了更高级别但也需要更多确认措施。

3：会话感知

为了保持稳定的连接机制，可以通过定期发送保持连接消息来确认有效性。此外，还有遗嘱消息机制，以便当客户端离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话，那么代理就会存储这些未送达的信息直到接收方准备好接收。这对于环境不稳定的情况尤其有用，以确保所有信息得到妥善处理。

MQQQ 的实时性能如何？

由于其轻量型设计，MQQT 在物联网通信领域展现出卓越表现，在没有延迟的情况下，即使在远程地区也能实现近乎实时响应能力满足快速数据处理需求。

QQTS 的安全措施是什么？

从最初建立起就提供身份验证机制，比如用户名密码认证，同时随着版本升级增加了令牌认证等额外安全功能以增强整个系统安全性。

QQTS 适合那些类型的情境？

QQTS 被认为适合那些需要简单紧凑解决方案的地方，无论是在收集来自多个传感器或者向许多同类传感器发送信息，或是在低功耗内存需求较小的情况下，都能发挥出色。在车联网军事工业设备网络无人机控制等多个领域都有广泛应用展示出了其强大的适应力及实用价值。

关于倍加福：

倍加福总部位于德国曼海姆，是一家致力于研发创新技术并向全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品的人才企业。他们致力于推进前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。而自动化则是我们的世界；完善解决方案就是我们追求的事业！