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，设备必需具备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，并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)是一个基于发布/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽监控到电池能效监控，再到更复杂的情境，如对代码精简有严格要求或网络流量受限的情况。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用以及其在资源有限环境中的优势表现。

MQTT通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器。一旦建立了连接，一些客户端可以通过订阅主题来接收来自其他客户端发出的信息，而这些信息则由代理服务器负责传递。这一设计允许发布者与订阅者的解耦，使得数据从一种形式转换成另一种形式时不需要维护大量直接连接，这极大地提高了系统灵活性并降低了维护成本。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题定义了该消息应该发送到的目的地。此外，还有层级结构，可以使用斜杠分隔不同的层级，而且可以包含占位符以减少重复数据。

2：服务质量

为了确保消息传输过程中的可靠度，MQTT提供三种服务质量等级，从QoS 0（至多一次）到QoS 2（仅一次），其中QoS 2提供最高水平的事务完整性。

3：会话感知

为了保持稳定的连续体验， MQTT 提供了一系列机制来确认持续存在性的意图，其中包括定期发送“保持活动”信息，以及设置遗嘱消息以通知其他用户当某个用户离线时。

4：持久会话

当双方同意进行持久会话时，如果代理存储的是未被读取或处理完毕的信息，那么这将保证即使网络出现波动，也不会丢失任何重要数据。

关于实时性能

尽管 MQTT 设计上是一种轻量级技术，但由于其高效率，它能够非常快速地处理大量数据流，以满足实时响应需求。在没有延迟情况下，即便是在两个节点间只有短暂时间差异，该技术仍然能够近乎实时地回应请求，这对于需要快速决策的人们来说至关重要。

关于安全性能

为了确保无论何处都能安全运行 MQTT 协议，无论是从最初建立联系还是后续整个过程中，都采用用户名密码验证。此外，从版本5开始，该协议引入了更多认证方法，如令牌认证，为进一步增强保护措施打下基础。

最后，对于那些寻求简单、高效解决方案的人群来说 MQQQT 是理想选择，无论是在收集来自众多传感器上的输入还是向同类型的大量输出发送指令，或是在低功耗与内存需求极低的情况下运作，都能显现出其卓越之处。车联网军事行动控制甚至无人驾驶飞行器等众多行业都发现该技术不可或缺，因而展示出了其超凡绝伦的地位。