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，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、高效率以及易于实现而广受欢迎，这些特点使得它能够适应各种复杂环境。

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技术解决方案而闻名，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式标准之一。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用特别是在对代码精简、开销减少并且网络流量受限条件下的应用，其基本工作原理涉及到客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接，一旦建立了连接，它们就可以通过订阅主题来接收或发送信息，这样的拓扑结构优势在于发布者与订阅者的解耦，使得代理只需要负责数据从一端传输到另一端，不需要它们之间建立大量连接。

MQTT 主要特点

1：主题

主题是 MQTT 协议中的基础元素，每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。每个层级使用斜杠“/”分隔，而且主题结构区分大小写。此外，还可以使用占位符，如“+”表示单个层级占位符，“#”表示多层级占位符，可以根据实际需求灵活配置，以便更好地管理消息流动。

2：服务质量

为了确保消息传输的一致性，可提供QoS等级，即0（至多一次）、1（至少一次）或2（仅一次）。QoS 2 提供了高水平服务质量，但这也意味着更多确认过程以及实施措施必要。

3：会话感知

为了保持稳定性的联系，与代理间建立持久会话时，将存储未被消费掉的手续文件直到客户端准备好接收，从而保证了即使在不稳定的环境下也能顺利传递数据。这对于那些可能因网络波动导致断线的情况尤为重要，因为这样可以尽可能地减少数据丢失情况发生概率。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话时，对方将持续存储未被消费掉的手续文件直到该用户准备好接受这些手续文件。这一特征对于频繁出现断线现象的情境尤其有用，因为这有助于最小化由于延迟造成的手续文件丢失风险。

5: 实时性能

尽管QQT以其轻量级著称，但却能够提供出色的实时性能。在没有任何延迟的情况下，无论是在主机还是代理服务器上，都能迅速处理大量请求。

6: 安全措施

安全方面,MQTT自从创建之初就开始考虑身份验证的问题。一旦初始化完成，就立即允许用户名密码认证。而到了版本5,密码字段已经被允许用于令牌转移，并引入了一系列额外安全措施，比如质询响应认证来进一步增强保护力度。

7: 应用场景

除了车联网、军事领域以外,MQTT还广泛应用于其他许多行业中，如无人机控制等。不论是从数百台传感器那里获取数据还是向同类型数量众多的传感器发放指令，或是在低功耗且内存需求极低的地方运行Mqtt，它都表现出了令人印象深刻的一面，因此它成为了全球各行各业不可忽视的一个选项。