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、高效以及易于实现而广受欢迎。这使得它能够应用于各种不同的领域，从石油管道带宽到电池能效监控，再到现代工业控制系统。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并且在2014年成为正式OASIS标准。这一成就得益于其在工业领域广泛应用，以及对代码精简、开销减少和网络流量受限环境下的优越性能。

MQTT 的基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦建立连接，它们可以开始发送或接收消息。这些消息包含了主题，这是一个字符串标识符，用来指明数据属于哪个类别。此外，还有有效载荷，它包含了实际要传输的数据。在这种设计下，无论是多个客户端还是单个客户端，只需维护与代理的一个连接，就可以发送或接收来自多个主题的大量信息。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都需要一个主题，以便代理能够正确地路由它们。如果你想知道“家”中的某台传感器当前温度，你会查看“home/sensor1/data/temperature”的话题，而不是直接查看所有传感器发出的所有类型数据。这不仅提高了效率，也减少了处理过多无关信息所需资源。

2：服务质量

为了保证信息完整性的传递，可以使用QoS等级，即至少一次、一次或至多一次确认机制。例如，如果你想要确保你的命令被执行并且没有丢失，你可以设置QoS为2。但这也意味着更多的手动确认过程，从而增加了一定的延迟时间。

3：会话保持

当两台设备间建立持久会话时，他们之间即使断开连接，但相关状态仍然存在。当重新连接时，这些状态不会丢失。这对于那些可能经常断线但又不能重新启动的情况非常有用，比如远程控制飞行器。

4：实时性能

尽管Mqtt以其简单高效著称，但它并不保证实时交付。不过，在许多情况下，如车辆追踪或者生产线上的实时监控，它足够快而且几乎无延迟地处理任务。

关于 MQTT 的安全考虑：

从一开始就允许用户名密码验证，加强了整个过程。而自 MQTT 5 开始，更进一步引入了一系列额外安全措施，如质询响应认证，使得这个曾经被认为简单易攻破的小型解决方案现在变得更加坚固耐打击。

总结来说，

MQTT 是一种极其灵活高效的地面交通管理工具，其适用范围从小型家庭安装到庞大的商业运营项目都有可能。在这样一个不断变化世界里，有能力快速部署并管理大量复杂数据流的人才更容易成功。而 MQTT 正是在此挑战中证明自己卓越的地方之一——作为一种既可靠又经济高效的地面交通管理解决方案，为我们提供了一种轻松整合大量不同来源数据流的大平台，使我们能够快速做出决策并改进我们的业务流程。