人物如何解锁IIoT潜力详解MQTT通信协议在传感器分类中的应用
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。
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)是一个ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量级、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,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年成为正式的OASIS标准。
MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用,无论是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的使用。在这个过程中,一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定的主题,而 MQTT 客户端(发布者)向代理发送数据,然后代理将这些消息发送到所有订阅了该主题的客户端。这一拓扑结构的一个显著优势就是发布者和订阅者的解耦,从而不需要建立大量连接。
MQQQ 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。在这个过程中,“home/sensor1/data/temperature”就可以包含四个层级,每个层级用斜杠“/”分隔,而且主题结构区分大小写。此外,还可以使用“+”表示单个层级占位符,如“home/+/data/temperature”。
2:服务质量
为了确保消息传输的一致性,可以通过服务质量等级来实现这一目标,其中QoS 2 提供高级别服务质量,但这需要更多确认机制以及实施措施。
3:会话感知
为了保持稳定连接,可以使用多种机制,如保持连接消息,以确认连接有效性的持续存在。此外,当客户端离线时,还可以通过遗嘱消息通知其他客户端。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时,将存储所有未被读取或确认接受到的信息。这对于不稳定网络环境尤其有用,因为这样就能保证信息传递得到保障。
关于实时性能:
由于其轻量化设计,使得在物联网通信领域能够实现高效率传输,在没有延迟的情况下,即便是低功耗环境,也能够提供近乎实时响应体验满足快速数据处理需求。
关于安全:
从初始链接阶段起,就提供了用户名密码验证机制,并且自5版本开始引入如质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全度。
关于适用场景:
无论是在收集多数传感器数据还是向大量同类型传感器发送指令,或是在资源有限但功能要求严格的情况下,都能发挥出色。而车联网军事控制无人飞行器控制等多个行业也展示了这种简单紧凑解决方案的大力推荐值得信赖。
总结:
倍加福-未来自动化驱动力的创新者
倍加福以德国曼海姆为总部,以不断研发创新技术,为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品,同时促进前瞻科技发展帮助迎接即将到来的工业4.0挑战。
完善解决方案才是我们的追求!