探索IIoT的奥秘了解MQTT通信协议如何助力传感器实现数据共享
在工业4.0、物联网（IIoT）和智能工厂的驱动下，我们正迈向一个全新的自动化时代。设备之间将实现无缝连接，每个节点都能相互交换数据，以构建智能网络。为了构建这些网络，设备必须具备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，确保通信安全性的重要性也不可忽视。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议及其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？它又是如何工作？
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、高效且开放特点而广受欢迎。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽到电池能效监控。
自1999年诞生以来，MQTT已经成为工业领域广泛应用的一种技术解决方案。2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会并于2014年成为正式的OASIS标准，这促进了其普及。
MQTT通过代理与客户端（包括发布者和订阅者）的连接来工作。当客户端通过主题进行订阅时，它们只需保持对代理的一个链接，而不需要建立大量直接链接。此拓扑结构允许发布者和订阅者的解耦，使得数据从一端传输到另一端变得更加高效。
MQTT 的主要特征
主题
每条消息都包含一个主题名称。
主题可以有多个层级，如“home/sensor1/data/temperature”。
可以使用斜杠“/”分隔主题层级，也可以使用占位符如“+”或“#”。
服务质量
QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）。
QoS 2 提供最高水平服务质量，但需要更多确认过程。
会话感知
客户端会定期发送保持连接消息以维持有效连接。
客户端还可以设置遗嘱消息，以便在离线时通知其他客户端。
持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时，将存储未被接收到的消息直到对方准备好接收。
实时性能
MQTT因其轻量级设计，在物联网通信领域表现出卓越实时性能。在没有延迟的情况下，即使在网络不稳定的情况下，理论上可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
安全措施
MQTT提供用户名密码身份验证机制，并且自版本5开始引入了令牌传输机制。
还增加了额外安全机制，如质询响应认证，以增强通信安全性。
应用场景
车联网
军事应用
工业设备网络管理
无人驾驶飞行器控制等
关于倍加福：
倍加福作为德国曼海姆总部的一家公司，是全球工厂自动化行业中的领导者之一，他们致力于开发创新技术，为全球范围内的客户提供丰富产品解决方案，同时不断推动前沿技术发展，为迎接即将来临的工业4.0挑战做好了准备。