人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议与传感器的应用场景

  • 天文科普
  • 2025年02月05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

人物解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议与传感器的应用场景

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。

什么是传感器?

它们又是如何工作?

传感器是一类能够检测物理量并转换为电信号或其他形式信息输出的一类电子元件。在日常生活中,它们无处不在,从温度计到血压监测仪,再到汽车里面的碰撞警告系统,都离不开这些小小却功能强大的传感器。

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,IBM将其提交给OASIS规范委员会,随后在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT得到了广泛应用,因为它适合于对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的使用。其基本工作原理如下图所示:MQTT客户端(包括发布者和订阅者)连接到 MQTT代理。一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定主题,而 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人员。这一拓扑结构最显著优势在于发布者与订阅者的解耦,使得消息可以更有效地被分发,不需要建立大量直接连接。

MQTT主要特点

1:主题

每条消息都包含一个主题,这是代理用来过滤消息以及用户决定是否接收这些消息的一个依据。

2:服务质量

QoS等级提供了多种方式来确保消息不会丢失或重复,这使得 MQTT 在需要高可靠性的情况下非常有用。

3:会话管理

当客户端与服务器建立持久会话时,该服务器会存储未读信息,以便稍后检索,这对于处理延迟严重影响数据传输的情况非常有帮助。

4:实时性能

由于 MQTT 是一种轻量级协议,它能够快速响应,并且理论上能够实现近乎实时传输,即使是在资源有限的情况下也能保持良好的性能。

5:安全措施

为了保护敏感信息不被盗窃或篡改,MQTT 提供了身份验证机制,如用户名密码认证,以及从版本 5 开始引入的一些额外安全措施,如令牌认证等。

6:适用范围广泛:

车联网,让车辆间进行无线通信,以提高交通流畅度并降低事故风险;

军事领域,用以控制无人机,为指挥官提供即时情报;

工业自动化,在制造业中用于远程控制机械手臂及获取生产过程中的实时数据;

智能家居,将各种家庭设备如门锁、大灯甚至空调通过单一平台进行集中控制;

关于倍加福:

倍加福 - 未来的自动化驱动力和创新者

倍加福总部位于德国曼海姆,是全球知名工厂自动化解决方案供应商之一,其产品涵盖了从工业基础设施到面向未来的高科技应用领域。在不断追求技术革新方面,与我们一样,对未来挑战充满期待,并致力于为企业创造更加完善、高效而灵活的地方智慧解决方案。

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