触摸传感器的智慧揭秘MQTT连接的IIoT世界
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。
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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现,这些特点使它适用范围非常广泛。
自1999年诞生以来,MQTT作为石油管道带宽和电池能效监控问题的技术解决方案。2013年,IBM将其提交给OASIS规范委员会,随后在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用特别是在对代码精简开销减少并且网络流量受限环境中。在这些拓扑结构中发布者与订阅者的解耦是一个显著优势,因为代理只负责将数据从一端传输到另一端,无需建立大量连接。
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。在 MQTT 中,每个层级用斜杠“/”分隔,并且可以包含占位符,如“+”表示单个层级占位符,“#”表示多层级占位符。
服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输QoS 等级包括0(至多一次)1(至少一次)2(仅一次),其中 QoS 2 提供高服务质量,但需要更多确认措施。
会话感知
为了保持稳定性的连接机制有两个方面,一方面客户端会定期发送保持连接消息以确认有效性的连续存在;另一方面,当客户端离线时通知其他客户端使用遗嘱消息(Last Will and Testament)。
持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话,它们能够存储未被接收到的所有信息直到准备好接受。这对于不稳定的网络尤其有用,以保证信息可靠地传递。
实时性能
理论上,在没有延迟的情况下发布者与代理间无延迟,并保持活跃状态时,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
安全性能
从初始化阶段开始提供身份验证机制,同时引入如质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全性,是从5版本起加入的一项新功能提高了密码字段以及令牌转移安全能力。此外,还有过滤策略可以让用户根据不同的标准筛选出合适的问题,从而进一步提高用户体验。
MQQQ 适用于哪些应用场景?
由于其简单、高效特点,使得 MQQQ 适合于车联网军事工业设备网路无人机控制等多个领域展现出强大的适应力与实用价值,为那些需要简单紧凑解决方案的地方发挥作用,无论是在收集或发送大量同类型数据或低功耗内存需求环境中均表现卓越。
关于倍加福公司
倍加福以德国曼海姆为总部位置持续不断研发创新技术,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品致力于自动化行业传统应用面向未来的应用同时推进前瞻技术开发迎接即将来临工业4.0挑战铺平道路
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