在工业4.0、物联网（IIoT）以及智能工厂和设备的前沿概念推动下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备之间将实现无缝连接，每个节点相互交换数据，以构建智能网络。为了建立这一网络，设备必须具备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。此外，确保通信安全性的重要性也不可忽视。

倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议，并了解它如何为智能网络提供强大支持，以及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，它采用ISO标准并且轻量级、高效且易于实现，这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。在2013年IBM将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。该协议得以普及主要归功于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的使用。

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）通过代理进行连接。一些客户端通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端则向代理发送数据，然后代理将这些消息发送到所有已订阅此主题的客户端。这一拓扑结构的显著优势在于发布者与订阅者的解耦，使得代理只负责从一方传输数据至另一方，无需建立大量连接。

MQTT 主要特点

主题

话题是 MQTT 协议中的基础元素，每条信息都包含一个话题名称以及有效载荷。

话题可以有多个层级，如“home/sensor1/identification”或“home/sensor1/data/temperature”。

服务质量 (QoS)

QoS 等级由0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）组成，其中 QoS 2 提供了高服务质量，但需要更多确认机制。

会话感知

MQTT 提供了保持连接消息机制来确保代理与发布者/订阅者的连通稳定。

客户端会定期发送保持连接消息以确认连通有效性，同时提供遗嘱信息，以便离线时通知其他客户端。

持久会话

当建立持久会话时，代理存储待发往用户终端之未读消息，从而保证了即使发生断网情况后，也能保证信息不丢失。

实时性能

在物联网领域内,MQTT因其轻量级设计而显示出卓越实时性能。

发布者与代理间无延迟，即使是具有活跃状态的一方，其理论上能够达到近乎实时响应速度满足快速处理需求.

安全措施

从初始化阶段开始,MQTT就提供了用户名密码身份验证机制.

自 MQQQ5 版本起,密码字段被允许用于令牌传输,同时引入质询响应认证等额外安全功能增强通信安全.

适用场景

对于简单紧凑解决方案需求较大的环境，MQQT表现出色.

无论是在收集来自众多传感器或向同类型大量传感器发送指令，或是在低功耗内存需求极低的情况下, MQQT都是最佳选择.

它在车联网军事工业设备控制无人驾驶等多个领域展示了强大的适应力及实用价值.

关于倍加福

倍加福—未来自动化驱动力的创新领导者

位于德国曼海姆总部的地方，该公司致力研发创新技术，为全球工厂自动化及过程行业提供丰富产品,

致力于既传统又面向未来的应用发展,

不断推动前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路，

追求完善解决方案为目标！