在工业4.0和物联网（IIoT）的浪潮推动下，我们正步入一个全新的智能化时代。设备间的互联互通和数据交换将成为未来自动化的关键特性，包括标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性。安全通信也是构建智能网络不可或缺的一环。

倍加福提供多种基于TCP协议的通信解决方案，如MQTT、OPC UA、AMQP和REST API。本文将深入探讨MQTT通信协议，了解其如何为智能网络提供强大的支持，并适用于各种应用场景。

什么是MQTT？

它是如何工作的？

消息队列遥测传输（MQTT）是一种基于发布/订阅模式的消息协议，ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）。由于其轻量级、高效且易于实现，MQTT广受欢迎。

自1999年诞生以来， MQTT最初被用来解决石油管道带宽问题和电池能效监控。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的使用。它通过代理连接客户端（包括发布者与订阅者），并通过主题进行信息传递，其拓扑结构使得发布者与订阅者的解耦更加灵活。

主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题可以有多个层级，每个层级用斜杠“/”分隔。此外，还可以使用“+”表示单个层级占位符或者“#”表示多层级占位符，以便更灵活地处理不同类型数据。

2：服务质量

MQTT通过服务质量等级来确保消息传输的可靠性，有三种QoS等级：至多一次、一定次数、二次确认。

3：会话感知

为了保持连接稳定，客户端会定期发送保持连接消息，同时也可以设置遗嘱消息以通知其他客户端当它们离线时的情况。

4：持久会话

当代理与订阅者建立了持久会话，它们之间存储未读信息直到准备好接收，从而保证了信息不丢失甚至延迟较小的情形下的可靠传递。

实时性能分析：

尽管理论上能够近乎实时响应，但实际中因网络延迟等因素影响可能导致有一定的延迟存在。但对于快速数据处理需求来说，这样的性能已经足够满足大部分场景需求。

安全机制：

从初始化阶段开始就提供用户名密码身份验证机制，并且自5版本起引入令牌传输及额外安全措施如质询响应认证，以增强通信安全性。

适用场景：

MQTT广泛应用于车联网军事工业设备网络无人机控制等领域，无论是从大量传感器收集数据还是向同类设备发送信息，在低功耗内存要求高的地方表现最佳。