人物如何解锁IIoT潜力并深入理解MQTT通信协议以克服传感器技术的难学现象
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,并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)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,它被ISO作为标准(ISO/IEC PRF 20922)采用。这一轻量级且简单易行的特点使其适用范围非常广泛。
自1999年诞生以来,MQTT最初作为石油管道带宽和电池能效监控问题技术解决方案。在2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,并于2014年成为正式OASIS标准的一部分。其普及得益于在工业领域广泛应用,尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中。
MQTT客户端通过连接到代理并订阅特定主题来工作,如温度值。在发送数据时,该客户端向代理发送消息,然后代理会将该信息发送到所有订阅此主题的人员或机器人。此结构之所以有效,是因为它允许发布者与订阅者保持解耦,使得代理只需要负责信息从一端传输到另一端,而不需要建立大量连接。
MQTT主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题,这个主题是过滤消息以及依据进行订阅的一个基础元素。
2:服务质量
通过QoS等级来确保可靠传输,如0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次)。
3:会话感知
提供了多种机制来确保连接稳定,如保持连接消息以及遗嘱消息。
4:持久会话
当建立持久会话时,将存储信息直到准备好接收方可以接收,从而保证了数据传递过程中的可靠度。
MQTT实时性能如何?
理论上能够实现近乎实时响应,在快速处理大量数据的情况下表现出色,但实际情况可能受到延迟因素影响。
安全机制:
自初始化阶段起就提供用户名密码身份验证,并引入了如质询响应认证等额外安全措施增强了通信安全性的保障。
使用场景:
广泛应用于车联网、军事、工业设备网络乃至无人机控制等多个领域,因其简单紧凑且低功耗设计成为了理想选择。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆为总部,以持续不断创新技术研发为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品,为迎接即将来临工业4.0挑战铺路。