触摸IIoT的无限可能MQTT协议连接传感器世界的纽带
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。
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协议轻量级简单开放易于实现,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OASIS标准。
MQTT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。此基本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。一部分 MQTT客户端通过订阅一个特定主题例如下图中的主题为温度值, MQTT客户端(发布者)向代理发送数据,然后代理将此消息发送到所有订阅了该主题 的 MQTT 客户端。这一种拓扑结构显著优势在于发布者与订阅者的解耦代理只负责从一端传输到另一端无需建立大量连接。
MQQQ主功能
1: 主题
主题是 MQQQ 协议中的一个基础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。这个就是代理用来过滤消息以及由此决定哪些可以接受到的依据。
这个可以有多个层级比如“home/sensor1/identification”含三个层级,“home/sensor1/data/temperature”则含四个层级每个层级用斜杠“/”分隔而且不区分大小写。在这个情况下也可以包含一些占位符使用“+”表示单一层次占位符比如“home/+//data//temperature”。另外还会使用“#”表示多重占位符比如 “home/sensor+/data/#”。
2: 服务质量
通过服务质量等级来确保信息流动可靠QoS等级包括0最多一次1至少一次2仅一次其中QoS 2 提供高水平服务保证需要更多确认机制实施措施。
3: 会话感知
提供了多种机制来保证代理与发布者或订阅者的稳定连接基本机制保持活跃状态即时确认以验证连结有效性的持续存在。此外当初建立连结时客户就会提供遗嘱信息以便离线时通知其他用户。
4: 持久会话
当持久会话被建立起来的时候,当接收方准备好接收时候继续进行存储直至这完成本身存储过程完毕后再停止本身,这一点对于网络环境不稳定的条件尤其有帮助确保了信息流通顺畅。
QQMT实时性能如何?
QQMT以轻量化高效性能表现出色,在物联网领域展示出卓越实时性能。在发起人向服务器间延迟极小,同时只要服务器保持活动状态那么理论上能够近乎实时响应满足快速处理需求。
QQMT安全能力如何?
关于安全方面,从初始阶段开始就提供用户名密码认证方法自QQMT5版本开始密码字段用于令牌传递同时引入质询响应认证等额外保障措施增强了整个通信链路上的安全保护力度。
QQMT适用的应用场景是什么?
QQMT具有广泛适用的应用场景尤其是在那些需要简单紧凑解决方案的情况,无论从许多传感器搜集数据还是往众多同类型传感器发送信号,或是在低功耗内存需求极低的地方都是理想选择。他在车辆网路军事工业控制系统无人驾驶飞行器控制系统各类行业都有着深远影响展现出强大的灵活性及实际价值。而倍加福公司致力于自动化行业之创新驱动力量不断发展新技术,为全球工厂自动化及各种涉及过程行业顾客供应丰富产品致力于既经典又面向未来的自动化解决方案开发为迎接即将来临的大型变革铺平道路一步步前进!