揭秘IIoT世界如何通过MQTT协议与传感器三大类进行无缝对话

  • 天文图吧
  • 2025年02月02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

揭秘IIoT世界如何通过MQTT协议与传感器三大类进行无缝对话

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,这是一个中介实体,它允许客户端(包括发布者和订阅者)进行解耦。在这个模型中,一旦客户端订阅了某个主题,就可以接收来自该主题所有发布者的消息,而不需要建立直接连接。这使得 MQTT 在资源受限环境下的使用尤为高效,因为它减少了必要的网络流量并简化了代码实现。

MQTT 主要特点

1:主题

每条 MQTT 消息都包含一个主题,它定义了消息属于哪个类别,并且被用作过滤器,使得代理能够根据这些信息来分发到正确的地方。

2:服务质量

为了保证数据传输过程中的可靠性,MQTT 提供了一系列服务质量级别,从最低水平的一个次传送到最高水平的一个次确认。

3:会话感知

为了保持稳定的连接状态,MQTT 客户端定期发送保持活跃的心跳信号,并且在断开之前,可以设置遗嘱信息,以便通知其他客户端。

4:持久会话

当两方建立持久会话时,即使服务器或客户端出现暂时性的问题,也不会导致信息丢失,因为所有未处理的事务都会被保存起来直到恢复正常运行。

关于 MQTT 的实时性能,

尽管它以其简洁设计著称,但 MQTT 实际上能够提供非常快捷的地理位置更新,而且理论上能够实现几乎无延迟地响应需求,在物联网应用中表现出色。此外,由于这种设计方式,无需预先知道大量用户,因此对于拥有数千甚至数百万潜在用户的大型系统来说,是一种非常有效的手段。

关于 MQTT 的安全机制,

从最初就有身份验证机制,如用户名密码认证,以及随着版本升级引入更强大的安全措施,如质询响应认证等,让我们可以更加放心地使用这一工具,不仅保护我们的数据免受未授权访问,还能防止各种类型可能发生的情况,比如黑客攻击或者误操作造成的问题。

MQTT 适用于哪些应用场景?

由于其简单易用的特点,Mqtt 被广泛应用于车辆网格管理、大规模传感器网路配置以及许多对资源有限但需要快速响应能力的地方。而且,由于 IoT 技术不断发展,其适用范围也越来越广泛,从家庭自动化到军事装备控制,再到无人机飞行控制等多个领域,都有着丰富多样的应用案例显示出其强大的适应力及实际效果。

关于倍加福,

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一家创新驱动公司,以持续不断对新技术研发而闻名,为全球工厂自动化及过程行业提供丰富产品,同时致力于推进前瞻科技,为迎接即将来临的人类第四次工业革命做好准备。