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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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，IBM将其提交给OASIS规范委员会，随后在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT 的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并且网络流量受限环境中。此基础工作原理如下图所示： MQTT 客户端（包括发布者与订阅者）连接到 MQTT 代理。一旦 MQTT 客户端通过订阅一个特定主题，比如图中的主题“温度值”，那么该客户端就可以向代理发送数据，然后代理会将这条信息发送给所有订阅该主题 的 MQTT 客户端。这一拓扑结构最显著优势便是不分离发布者与订阅者的耦合关系。在这一结构中，只需要代理负责数据从一方传输到另一方，而无需建立大量额外连接。

关于 MQTT 主要特性的解释

1: 主题

主题是 MQTT 协议中的一个基本元素，每条消息都包含一个主题以及有效载荷以及头部信息。

每个层级使用斜杠“/”进行分隔，并且主体结构区分大小写。

还可以包含占位符，如“+”表示单个层级或多个层级占位符如“#”。

2: 服务质量

使用 QoS 等级来确保消息传输可靠，其中 QoS=2 提供高水平服务质量，但需要更多确认措施实施。

3: 会话感知

提供多种机制以保持代理与发布者/订阅者的稳定连接。

发送保持连接消息以确认有效性，并提供遗嘱消息，在客户端离线时通知其他客户端。

4: 持久会话

当建立持久会话时，将存储这些信息直到准备好接收，从而保证了即使在不稳定的网络环境下也能成功传递这些信息

关于实时性能：

由于其轻量级、高效性能，在物联网通信领域展现出杰出的实时性能。在没有延迟的情况下，不仅能够近乎实时响应，而且满足快速处理需求

关于安全性：

自初始化阶段起就提供用户名密码身份验证，同时引入质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全

最后，对于哪些应用场景适合使用这个协议来说：

虽然有很多不同的可能，但是特别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数据还是向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗内存需求很小环境下的情况，都能发挥作用。而且，它已经被广泛运用到了车联网军事行业工业设备网络无人机控制等许多地方显示了其灵活度及实际意义