探索IIoT世界MQTT通信协议与自然环境传感器原理及应用详解
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,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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量级且开放,这些特点使其适用范围非常广泛。
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技术解决方案。2013年,IBM将其提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用,对代码精简、开销减少和网络流量受限环境特别有利。
MQTT 主要特性
1:主题
主题是 MQTT 协议中的一个基础元素,每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输,如 QoS 等级 0(至多一次)、1(至少一次)或 2(仅一次)。
3:会话感知
提供多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话,将存储消息直到订阅者准备好接收。
MQTT 的实时性能如何?
以其轻量级高效,在物联网通信领域展现出杰出的实时性能。在发布者与代理间无延迟的情况下,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
MQTTY 的安全机制怎样?
从连接初始化阶段起就提供用户名密码身份验证,同时引入如质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全性,从而保护数据不被未授权访问或篡改。
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