探索传感器技术深度解密IIoT时代的MQTT魔法
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、高效且开放,这些特点使其适用范围非常广泛。自1999年诞生以来,尤其是在石油管道带宽监控及电池能效监控技术解决方案中得到应用。2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,最终在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT客户端通过订阅一个特定主题,如温度值,而代理则负责将数据从一端传输到另一端,无需建立大量连接。这一拓扑结构实现了发布者与订阅者的解耦,使得系统更加灵活高效。
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。主题结构区分大小写,可以有多个层级,每个层级用斜杠“/”分隔,也可以包含占位符如“+”或“#”。
2:服务质量
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),其中QoS 2提供高服务质量需要更多确认措施。
3:会话感知
保持连接消息以确认有效性的机制,同时也可以设置遗嘱消息,以便离线时通知其他客户端。此外,当代理与订阅者之间建立持久会话时,将存储未发送到目的地的所有未决信息直到接收方准备好接收。
4:实时性能
理论上能够实现近乎实时无延迟响应,对于快速数据处理需求具有极佳表现。
5:安全机制
自连接初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制,从MQTT 5开始引入令牌传输及质询响应认证增强安全性能。
6:适用场景
广泛适用于车联网、军事应用、中低功耗环境下的设备管理,或是在需要简单紧凑解决方案的地方,都能发挥出色显示了其强大的适应能力和实用价值。在倍加福,一系列持续不断对创新技术研发,不断推动前瞻技术开发,为迎接即将到来的工业 4.0 提供丰富产品,以德国曼海姆为总部,是全球工厂自动化及过程行业客户所倾心之选。