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)是一个基于发布/订阅范式的人机语言协议。由于其轻量级、高效且易于实现，它广泛适用于各种情境。

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而流行起来。在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 的普及得益于在工业领域广泛应用，在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中尤其显著。在这个过程中，一些 MQTT 客户端通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端则发布这些数据，然后代理会把这条信息发送到所有订阅了该主题的客户端。这一结构解耦了发布者与订阅者，只需代理负责从一端传输到另一端，不需要建立大量连接。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题，这是 MQTT 协议中的基础元素，也是过滤消息和订阅依据。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输，其中 QoS 2 提供高级别服务质量，但需要更多确认措施进行实施。

3：会话感知

提供多种机制来保持代理与发布者/订阅者的稳定连接，如保持连接消息，以确认有效性的连续发送。此外，当初次建立时，将“遗嘱”信息留给代理，以便离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当创建持久会话时，即使代理存储并等待接收方准备好接收即可，这对于不稳定的网络环境尤其有用以保证数据传递安全无缝继续进行。

关于实时性能：

理论上，可以实现近乎实时响应，在没有延迟的情况下，对此类需求充分满足。当保持活跃状态时，无论是在发送还是接受方面，都可以迅速处理大量数据，从而达到快速反应目的。

关于安全性能：

自初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制，并引入如质询响应认证等额外措施以增强通信安全度。而从版本5开始还加入了令牌传输，使得用户更加隐私保护，同时提升了整个系统层面的防护能力。

何种应用场景适合使用？

MQTT 在车联网军事工业控制无人机控制等多个领域被广泛采用，因为它能够满足简单紧凑解决方案需求，无论是在收集或发送大量同类型数据，或是在低功耗内存要求严格限制的情形下，都能发挥出色作用。

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一家公司，其持续不断研发创新技术，为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品并致力于自动化行业发展面向未来的应用方向。同时也一直致力于推进前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好准备工作。