探索IIoT全能宝典MQTT通讯协议解密

  • 天文科普
  • 2025年02月02日
  • 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

探索IIoT全能宝典MQTT通讯协议解密

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,MQTT作为石油管道带宽和电池能效监控问题的技术解决方案。2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT得到了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,其基本工作原理如下图所示:客户端通过代理发送数据,然后代理将此消息发送到所有订阅了该主题的人士。这一拓扑结构使得发布者与订阅者的解耦更加明显,无需建立大量直接连接。

MQTT主要特点

1: 主题

每条消息都包含一个主题,这是过滤消息并让订阅者可以订阅依据的一部分。

2: 服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输,其中QoS 2提供高级别服务质量需要更多确认机制。

3: 会话感知

保持连接状态,以确保代理与客户端间稳定连接。此外,还有“遗嘱信息”机制,当客户端离线时通知其他客户端。

4: 持久会话

当建立持久会话时,代理存储消息直到收到回复,这对于不稳定的网络环境尤其有用。

关于实时性能:

理论上,在无延迟且保持活跃连接的情况下,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。

关于安全性:

从初始化阶段开始就提供用户名密码验证,同时引入额外安全机制如质询响应认证增强通信安全度。

适用于哪些应用场景?

MQTT广泛适用于多个领域,如车联网军事工业设备控制无人机控制等,不论是否来自多传感器还是向同类型传感器发送信息,或在低功耗内存需求严格要求下的环境中,都能发挥出色显示了其强大的适应力及实用价值

关于倍加福:

倍加福以德国曼海姆为总部,以持续研发创新技术,为全球工厂自动化过程行业用户提供丰富产品致力于传统及面向未来的自动化应用开发前瞻技术,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路

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