揭秘传感器三大类解锁IIoT时代的MQTT通讯魔法
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,它以其轻量级、高效率和广泛适用范围而闻名。自1999年诞生以来,这项技术已经成为石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域不可或缺的一部分。
MQTT通过代理来工作,这个代理作为消息桥梁,将发布者与订阅者连接起来。当客户端(包括发布者和订阅者)连接到代理时,它们可以通过主题进行信息交换。在这种拓扑结构中,不同类型的事物可以独立于彼此运行,而不会对其他事物产生干扰。这使得 MQTT 成为了工业环境中的理想选择,因为它能够处理大量数据,同时保持低成本。
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,是过滤信息及依据进行订阅的一个关键因素。层级分隔符“/”使得主题结构清晰,并且占位符如“+”、“#”允许更灵活地匹配多层次数据。
2:服务质量
QoS 等级保证了消息传输的一致性,从至少一次到仅一次不等,可以根据需求调整。
3:会话感知
保持连接消息确保了稳定连线,并有遗嘱机制以通知离线情况。
4:持久会话
持久会话功能保证了即便网络波动也能保障信息完整传递。
实时性能方面,虽然理论上可以实现无延迟,但实际使用中可能受到网络状况影响。不过,在建立良好连接并保持持续活动的情况下,实时性能仍然非常出色。此外,对于安全性的考虑,MQTT 5引入了一系列新措施,如令牌传输,以进一步增强身份验证过程。
随着越来越多行业面临需要高效快速收集数据以及控制大量相同类型设备的情形,无论是在车联网、大型军事行动管理还是在无人机控制中,都能看到 MQTT 的身影,它在这些领域展现出了极大的潜力。
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