探秘IIoT世界解锁MQTT通信协议激发传感器种类图片中的智能连接
在工业4.0、物联网(IIoT)以及智能工厂和设备的前沿概念下,我们正迈向一个全新的自动化未来。设备将相互连接,交换数据,为构建智能网络,每个节点都必须具备IIoT关键特性:标准化、可扩展性、与IT和OT系统兼容性,以及互操作性。安全通信也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API的四种基于TCP通信协议。本文将首先探索MQTT通信协议,了解它如何为智能网络提供强大支持,并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)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,是ISO标准的一部分。这使得其轻量级、高效且易于实现,使其适用范围非常广泛。
自1999年诞生以来,MQTT最初解决石油管道带宽问题及电池能效监控。2013年IBM提交给OASIS规范委员会,在2014年成为正式OASIS标准。由于在工业领域广泛应用,尤其是在代码精简、开销减少和网络流量受限环境中,它得到了普及。
MQTT的基本工作原理是客户端(发布者或订阅者)连接到代理。当某个客户端通过订阅特定主题时,如温度值,而另一个客户端发送数据给代理后,代理会将该信息发送给所有订阅了该主题的客户端。这一结构之所以有优势,是因为发布者与订阅者的解耦,只需代理负责数据传输,不需要建立大量连接。
主要特点
主题:每条消息包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。
服务质量:通过QoS等级来确保消息可靠传输。
会话感知:提供多种机制保持连接稳定,如保持连接消息与遗嘱消息。
持久会话:存储未被接收到的消息直到准备好接收方。
实时性能:
尽管理论上可以实现近乎实时响应,但实际情况取决于网络延迟以及是否维持活跃连接。在安全方面,MQTT提供用户名密码验证,并自5版本起引入了令牌传输等额外安全措施增强通信安全性。
适用场景:
从多个传感器收集数据,或向大量同类型传感器发送信息,在低功耗内存需求环境下,都能发挥出色。此外,在车联网、军事、工业设备网络以及无人机控制等领域也广泛应用显示其适应性的强大功能。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆为总部,以持续对创新技术研发闻名,为全球工厂自动化和过程行业提供丰富产品,同时推动前瞻技术开发,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。