如何通过理解MQTT通信协议来解锁IIoT传感器的用途

  • 天文科普
  • 2025年02月22日
  • 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

如何通过理解MQTT通信协议来解锁IIoT传感器的用途

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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效以及广泛适用范围而闻名。在1999年诞生以来,MQTT已经成为了石油管道带宽和电池能效监控问题的一项技术解决方案。此外,由于其在工业领域广泛应用特别是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中得到了普及。

MQTT客户端(包括发布者和订阅者)通过连接到代理来实现工作原理。这意味着一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定的主题,而其他客户端则作为发布者向代理发送数据,然后代理会将这些信息发送给所有已订阅该主题的小组成员。这一拓扑结构的一个显著优势在于它能够解耦发布者与订阅者的关系,使得它们可以独立地进行操作,无需建立大量直接连接。

MQTT 主要特点

1:主题

每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,它被用作过滤信息并由订阅者使用来确定他们感兴趣的问题。

2:服务质量

MQTT通过服务质量等级来确保消息传输可靠。QoS 等级包括0(至多一次)、1(至少一次)以及2(仅一次),其中 QoS 2 提供了高水平服务质量,但需要更多确认措施。

3:会话感知

为了保持稳定连接,MQTT 提供了多种机制。当初始连接时,将提供“遗嘱”信息,以便通知离线时其他客户端。

4:持久会话

当建立持久会话时,对方存储直到准备好接收后才送达此类消息,这对于不稳定的网络环境尤其有用。

MQQQ 的实时性能如何?

虽然理论上能够实现近乎实时响应,但实际情况取决于是否保持活跃连接且无延迟的情况下进行处理。

关于安全:

从初始化阶段起就提供用户名密码身份验证机制,同时引入额外安全机制,如质询响应认证,在最新版本5中进一步增强了安全功能

适用于哪些场景?

尽管广泛应用于各种场合,但最适合简单紧凑解决方案需求的地方,如车联网军事工业设备控制无人机控制等领域显示了其强大的适应能力与实用价值

关于倍加福:

倍加福以德国曼海姆为总部,以持续不断对创新技术研发,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品致力于传统及面向未来的应用开发前瞻技术开发挑战道路

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