人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议与传感器作用组成的关键之处
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,是ISO标准的一部分。这项技术轻量级、高效且易于实现,这些特点使其适用范围非常广泛。
自1999年诞生以来,MQTT作为石油管道带宽和电池能效监控问题的技术解决方案。2013年,它被提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT得以普及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使用。基本工作原理如下图所示: MQTT客户端(包括发布者和订阅者)连接到 MQTT代理。一旦建立连接,就可以进行数据交换了。
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。在这个过程中,代理会根据这些信息来过滤消息并将它们发送给正确的人或机构。
服务质量
为了确保所有发送到目的地的人员收到一致且准确的地面报告,一些组织要求更高层次的事务处理能力。此外,还有那些希望能够实时接收更新并立即采取行动的人员。
会话感知
为了保证持续运行,无论何时何地,当某人离线时也能继续执行预定的任务或通知其他人员的情况下,即使他们无法直接参与,也要考虑这种可能性。
持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话,那么任何时候用户需要查看最新报告或者需要得到即时反馈,都可以通过存储这份报告来满足这一需求。这对于不稳定网络环境来说尤为重要,因为这样就能保证无论发生什么情况都不会错过任何一次更新。
实时性能
由于其高度优化设计,使得 MQTT 在物联网通信领域表现出色,在理论上,可以实现几乎实时响应,同时保持低延迟,为快速数据处理提供了良好的支持。
安全机制
为了保护敏感信息不被未授权访问,在创建新连接之前,就必须进行身份验证。在版本5之后,对密码字段进行增强以便使用令牌传输,并引入如质询响应认证等额外安全措施,以提高整个系统的安全水平。
适用场景
由于简单、高效以及资源占用小,所以 MQTT 适用于多个场合,如从数十台传感器收集数据,或向数百台相同类型传感器发送命令。在车辆网路、军事行动控制中心以及工业设备管理中,它展示出了极大的灵活性与实用性,使之成为物联网时代不可或缺的一环之一
关于倍加福
倍加福是一个德国公司,以曼海姆为总部,其不断创新技术研究使他们能够向全球工厂自动化行业客户提供各种产品,不仅涉及传统应用,也涉及未来趋势方向。而倍加福始终致力于推动前沿科技发展,为迎接即将到来的第四次工业革命铺平道路
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