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，它以其轻量级、高效率和广泛适用范围而闻名。自1999年诞生以来，这项技术已经成为石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域不可或缺的一部分。

自2013年被IBM提交给OASIS规范委员会后，在2014年正式成为OASIS标准。这一成就得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的表现。我们来看看MQTT是如何工作原理：

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，是代理用来过滤消息并让订阅者进行订阅依据。此外，还可以有多个层级，如“home/sensor1/identification”，每个层级使用斜杠“/”分隔，并且结构区分大小写。

2：服务质量

通过服务质量等级确保消息传输可靠。QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）及2（仅一次），其中QoS 2提供高水平服务质量，但需要更多确认机制。

3：会话感知

提供多种机制保证代理与发布者/订阅者的连接稳定，如保持连接信息以及遗嘱信息，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，将存储未接收到的消息直到准备好接受。这对于不稳定的网络环境尤为有用，为保证数据传递可靠性的需求提供了解决方案。

实时性能：

尽管如此，随着时间推移，其实时性能也变得越发突出。在无延迟条件下发送数据给发布者，并保持活跃连接的情况下理论上能够实现近乎实时响应满足快速处理需求。

安全措施：

从初始阶段起就提供身份验证功能，并引入了如质询响应认证等额外安全措施增强通信安全。在MQTT 5之后，更进一步地引入令牌传输，使得密码字段更加灵活。

应用场景：

由于其简单、高效及低功耗特点，MQTT非常适合各种需要紧凑解决方案的情境，无论是从众多传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送指令，或是在低内存需求下的运作，都能发挥出色。在车联网、军事控制系统、中小型工业设备网路及无人机控制中均有广泛应用展现出强大的适应力和实用价值。

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一个创新驱动公司，以持续不断对新技术研发为核心，为全球工厂自动化行业客户提供丰富产品，同时致力于面向未来的自动化挑战开发前瞻技术，为迎接即将到来的工业4.0时代铺平道路。而完善解决方案则一直是他们追求目标之一！