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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，它通过ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）得到了规范。这项技术自1999年诞生以来，就因其轻量级、高效率以及对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的适用性能而广泛应用于石油管道带宽监控及电池能效监控领域。

IBM在2013年将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准的一部分，这标志着MQTT进入了国际标准化组织中。

MQTT以其简单易实现、高效传输数据以及适应各种环境特点，如低带宽或高延迟敏感情况，为工业领域提供了广泛使用的大型机器人控制解决方案。在这些行业内，它不仅能够实时地处理来自多个传感器或执行器的大量数据，还能确保即使是在资源有限的情况下也能够维持良好的响应速度。

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。主题是代理用来过滤消息并帮助订阅者识别出他们感兴趣的话题。

2：服务质量

为了确保消息被成功传递到目标位置，无论是在本地还是远程环境中，MQTT使用服务质量等级(QoS)进行调节，其中QoS 2提供了最严格且可靠性的保证，但需要更多确认过程来实现这一目的。

3：会话管理

为了保持稳定的连接状态，在保持活跃连接期间客户端会定期发送“心跳”信息，而当客户端离线时，可以设置遗嘱信息，以便通知其他客户端关于该用户状态改变的事宜。

4：持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，即使网络断开，也不会丢失任何未读信息，从而保障了即使在信号弱或者长时间无响应的情况下仍旧可以获取最新更新，这对于需要长时间连续运行且可能遇到暂时断网状况的情境尤其有益。

MQTT如何实现实时功能？

由于QQQ理论上允许发布者直接向代理发送数据，而所有订阅者的请求则由代理转发，因此理论上可以达到极短延迟甚至近乎实时响应需求，只要发布者与代理之间没有明显延误，同时订阅者的连接保持稳定，则可以满足快速数据处理所需。

MQTTYYY安全措施：

除了身份验证之外，自从版本5开始Mqtt还引入了一系列新安全功能，比如令牌认证体系，这一变化进一步增强了对潜在威胁防御力度，使得Mqtt更加抵抗攻击，从而保护好核心业务流程不受影响。此外，对于频繁变更密码的问题，可以采用质询响应认证机制，以此提高整个系统层面的安全性能。

使用场景：

由于设计简洁灵活且占空间小，所以Mqtt特别适合于那些需要紧凑解决方案的地方，无论是在收集来自多个传感器或向大量同类型设备发送指令，或是在功耗要求很低但内存又非常稀缺的情况下，都能表现出色。而且，由于这种模式已被证明具有广泛应用能力，如车联网、军事相关任务及工业生产自动化等领域，都利用到了这个技术手段展现出它不可忽视的地位。