如何通过解析传感器的十种类型来详解MQTT通信协议进而释放IIoT的全力
在工业4.0、物联网（IIoT）和智能设备等前沿领域的推动下，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，每个节点都会相互交换数据。为了构建智能网络，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。此外，确保通信安全也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API在内的四种基于TCP协议。本文将重点探讨MQTT通信协议，它是如何为智能网络提供强大支持，以及它适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT？它又是如何工作？
MQTT是一种基于发布/订阅范式的消息传输协议，是ISO标准的一部分。这项技术由于其轻量级、高效且易于实现，而广受欢迎。
自1999年问世以来，MQTT最初被用于石油管道带宽监控以及电池能效监测。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准。通过对代码精简、减少开销以及限制网络流量， MQTT 在工业领域得到了普及。
MQTT 的工作原理可以概括如下：客户端（发布者或订阅者）连接到代理。一旦建立连接，客户端可以订阅某个主题，如温度值。如果有新数据出现，就会发送给代理，然后由代理转发到所有感兴趣的客户端。这一设计使得发布者与订阅者的解耦更加明显，无需大量直接链接就能进行数据传输。
主要特点
主题：每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。这些主题是过滤消息以及依据进行订阅的一个基础元素。
服务质量：通过服务质量等级来确保消息可靠传输。
会话感知：提供多种机制以保持稳定的连接。
持久会话：当建立了持久会话时，将存储消息直到收件人准备好接收，以确保可靠传递。
实时性能
理论上，在没有延迟的情况下，即便是在不稳定网络环境中，MQTT也能够实现近乎实时响应，这使其非常适合快速处理大量数据的情况。
安全措施
从初始化阶段起，MQTT 提供了用户名和密码身份验证机制。而从 MQTT 5 开始，还引入了如质询响应认证等额外安全措施，以增强通信安全性。
适用场景
由于其简单、高效且紧凑结构，使得 MQTT 非常适合那些需要即刻解决方案的地方，无论是在收集来自多个传感器的大量数据还是向大量同类型传感器发送信息，都能发挥出色。此外，在低功耗要求极高并且内存有限的情况下，也能够很好地运行。车联网、大规模军事控制系统甚至无人机控制等多个领域都采用了这项技术，这展示出了其强大的适应能力和实用价值。