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、简单、开放和易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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 的普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简开销减少并且网络流量受限环境中。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。一旦客户端通过订阅一个特定主题，如温度值，就可以向代理发送数据，然后代理会将此消息发送到所有订阅了该主题客户端。这一拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，只需要建立一次连接即可进行多次数据传输，不需大量重复建立连接。

MQTT 的主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题以及有效载荷，以及头部信息。在这个基础元素中，每个层级用斜杠“/”分隔，而且结构区分大小写。此外，还可以使用“+”或“#”占位符来表示单个或多层级占位符。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输时对延迟敏感的情况下的可靠度。QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中 QoS 2 提供高级别服务质量，但需要更多确认过程以保证实施措施顺利执行。

3：会话感知

提供多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间稳定的连接状态。当客户端准备好接收时，将保持连续性的会话，并有能力存储未被处理完毕的事务，以便重新恢复断线后的流程，从而保证了持续不间断地进行数据交换。

4：持久会话

当代理与某一特别用户维护长期关系时，即持久会话，那么该用户就能够期待他人即使离线也能接受他们发出的信息，因为这些信息已经被保存下来并且随着用户回归正常状态而再次送达。

关于实时性能：

由于QQ TT 是一种设计用于资源有限环境中的轻量级解决方案，它表现出极好的实时性能。在没有延迟的情况下，无论是否保持活跃连接，对QQ TT 来说，在理论上几乎可以达到无延迟响应需求。

关于安全：

从初始阶段开始就引入了身份验证机制，比如用户名密码认证。此外，在QQ TT5版本之后，更进一步增加了一系列安全功能，比如令牌传递以及质询响应认证等，以增强整个系统通信过程中的安全保障水平。

对于哪些场景来说 QQ TT 适用？

QQ TT 应用的场景非常广泛，它特别适合那些需要简单紧凑型解决方案的地方，无论是在从众多传感器获取数据还是向相同类型的大量同类传感器发送指令，或是在低功耗内存需求较小的情形下，都能充分发挥 QQ TT 的潜力。这一系列应用涵盖车联网军事行业及其他许多细分市场，其中又以车辆控制无人飞行器控制以及工业自动化系统为代表展示了 QQ TT 在实际世界中的作用力度。

关于倍加福：

倍加福–未来自动化领域驱动力的创新力量

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