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，当一个客户端想要发送一条信息时，它会把这条信息发给代理，而不是直接发送给其他客户端。当另一个客户端想要接收这种类型信息时，它会告诉代理自己对那个主题感兴趣，然后代理就把所有相关信息都发给那个客户端。这使得整个系统变得更加灵活，并且能够处理大量数据流，同时保持低延迟性能。

MQTT 主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题被用来过滤消息并帮助订阅者决定是否应该接收这些消息。此外，还可以使用占位符来匹配多层次结构中的某些路径，从而让系统更加灵活。

2：服务质量

为了保证数据传输过程中的可靠性， MQTT 提供了三个服务质量等级，即至少一次（QoS 1），至多一次（QoS 0），以及仅一次（QoS 2）。这意味着，无论是在需要高可靠性的环境还是需要尽快传递数据的情况下，都有合适的地方法选实现业务需求。

3：会话管理

为了维护稳定的连接状态，有几种机制可以确保当用户断开连接后仍然能够通知到其他用户。这包括定期发送心跳信号以确认连接有效，以及在建立连接时设置遗嘱消息，以便在用户离线时通知他人。

4：持久会话

当两个实体建立了持久会话，那么它们之间的一个方向上的任何未决报文都会被存储起来直到对方准备好读取该报文。这对于那些可能因为各种原因导致网络不稳定或者断开的问题尤其有用，因为这样即使发生暂停，也不会影响最后结果，使得整个系统变得更为健壮和耐用的。

关于 MQTT 的实时性能：

由于其设计目标是高效率低功耗，因此 MQTT 能够迅速响应并处理大量请求，使之成为实现快速数据处理所需工具之一。而且，由于 MQTT 在发布者的位置无延迟地生成响应，所以理论上可以达到几乎瞬间更新状态这一要求，为许多快速变化环境下的应用提供了巨大的优势。

关于安全问题：

从初始阶段开始,MQTT 就引入了一系列身份验证机制，如用户名密码认证，并随着版本升级不断增加更多安全措施，如令牌认证与质询响应认证等，以增强其通信安全性的防护能力。在这样的保护体系下，可以显著减少潜在攻击面，从而保障敏感信息不受侵犯，不失为一种理想选择以保证物联网世界内通信过程中的隐私与完整性的同时也提高了整体网络运作效率及成本控制力度。

总结来说，MQTT 是一种非常适合 IIoT 应用的轻量级通讯协议，其简洁易懂且具有很好的扩展性，使得它成为了车联网、大规模传感器网、大型工业企业内部各类应用及军事行业中最常见的一种解决方案之一。而倍加福作为全球领先制造商，在二战后的德国曼海姆市创立，一直致力于推动自动化技术发展，与众多全球知名企业合作，为他们提供最优质的人才资源，是国际上极受尊敬的大型公司之一。

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