揭秘MQTT通信让传感器触发IIoT革命
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，它通过ISO标准得以全球范围内广泛使用。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一种技术解决方案而存在，并在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT之所以受到欢迎，是因为其在工业领域广泛应用尤其突出。在对代码精简、高效率以及网络流量受限环境下的优越性能使得它成为了许多企业选择。此外，其基本工作原理包括客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理，然后一些客户端通过订阅特定主题来接收数据，而其他客户端则向代理发送数据，这一拓扑结构使得发布者与订阅者的解耦成为可能，无需建立大量连接。
MQTT 主要特性
1：主题
每条消息都包含一个主题，这是一个基础元素，用来过滤消息并让订阅者决定是否接收到信息。这些主题可以有多层级，如“home/sensor1/identification”，每个层级用斜杠分隔，并且结构区分大小写，可以包含占位符如“+”或“#”。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠度，有三种QoS等级：0（至多一次）、1（至少一次）及2（仅一次），其中QoS 2提供了更高水平服务，但需要更多确认机制实现。
3：会话感知
保持连接性的机制非常关键，其中客户端会定期发送保持连接信息以确认有效性，还有遗嘱消息机制，以便离线时通知其他客户端。
4：持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话，将存储未读取到的信息直到准备好接收。这对于不稳定的网络环境特别有用保证了信息传递的一致性。
关于实时性能：
理论上，在没有延迟的情况下，即发布者与代理间无延迟，同时所有订阅者的代理保持活跃状态时,MQTT能够实现近乎实时响应，对于快速处理大量数据需求来说是非常合适选择。
关于安全：
从初始阶段起就提供用户名密码验证过程，从Mqtt5开始引入令牌传输并增加质询响应认证等额外安全措施增强了整个通信过程中的安全保护力度。
总结：
由于其轻量级、高效率以及适用于低功耗和低内存需求环境，使得Mqtt成为了车联网军事控制系统以及各种复杂工业设备网络中的最佳解决方案之一。而倍加福公司致力于推动创新技术，为全球工厂自动化行业提供产品，不断开发前瞻科技，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好准备。