揭秘传感器力量如何通过MQTT协议解锁IIoT的无限潜能
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。
MQTT通过代理来工作,这是一个中介实体,它允许客户端(包括发布者和订阅者)进行解耦。在这个模型中,当一个客户端想要发送一条信息时,它会把这条信息发给代理,而不是直接发送给其他客户端。当另一个客户端想要接收这种类型信息时,它会告诉代理自己对那个主题感兴趣,并且请求代理将所有相关信息转发给它。这使得 MQTT 在处理大量数据流时非常高效,因为只需要建立单独的一个连接到服务器即可实现多个服务之间无缝沟通。
MQTT 主要特点
1:主题
每条消息都包含一个主题,这是为了过滤消息并帮助订阅者确定他们感兴趣的是哪类数据。而且,每个层级用斜杠“/”分隔,而且结构区分大小写。此外,还可以使用占位符,如“+”表示单个层级占位符或者“#”表示多层级占位符。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠度,其中QoS 2 提供了最高水平但也需要更多确认机制。
3:会话感知
为了保持稳定连接,可以通过定期发送保持连接消息来确认有效性的同时,也可以设置遗嘱消息,以便在离线状态下通知其他人。
4:持久会话
当建立持久会话后,代理就会存储这些数据直到对方准备好接收,从而保证了即使在不稳定的环境下也能保证数据传递
关于实时性能:
虽然理论上可以实现近乎无延迟,但实际情况可能受到网络条件影响
关于安全:
从最初连接阶段开始就提供了用户名密码认证,同时引入令牌传输及质询响应认证机制
最后,
由于其简单、高效以及低功耗特点,使得 MQTT 适用于车联网、大规模传感器网络管理及军事应用场景等
关于倍加福:
作为德国曼海姆总部所在地,他们致力于自动化行业内创新技术研究,为全球工厂自动化及过程行业提供丰富产品解决方案,不断推动新技术发展以迎合未来的挑战。