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，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、开放且易于实现，这些特点使其适用范围非常广泛。

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技术解决方案。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。这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并网络流量受限环境中的使用。

基本工作原理如下图所示： MQTT 客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT 代理。一旦客户端通过订阅一个特定主题，如“home/sensor1/data/temperature”，然后客户端（发布者）向代理发送数据，然后代理将此消息发送到所有订阅该主题的客户端。这一拓扑结构优势在于发布者与订阅者的解耦，使得代理只负责从一端传输到另一端，而无需建立大量连接。

主要特征

1：主题

每条消息都包含一个主题以及有效载荷及头部信息，以便过滤消息或进行订阅。此外，可以有多层级结构，如“home/sensor1/data”包含三个层级，“home/sensor1/#”可以传输sensor1发布所有数据给任何已知服务器。

2：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）及2（仅一次），其中QoS 2提供高服务质量，但需要更多确认措施。

3：会话感知

保持连接信息以确认有效性，同时也提供遗嘱消息，以便离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当建立持久会话时，对方存储直到准备好接收，即对于不稳定的网络环境尤其有用保证了可靠传递。

实时性的问题？

理论上能够实现近乎实时响应，无延迟，在保持活跃连的情况下，对快速处理需求很好地满足了要求。

关于安全性能？

身份验证机制自初始化阶段起就开始，从5版本开始引入令牌传输增强了安全机制，如质询响应认证，使得通信更加安全。

适用的场景？

除了车联网军事、高度复杂控制系统以及低功耗内存需求情况外，它还被广泛应用于无人机控制等领域显示出其强大的适应能力与实用价值。

关于倍加福：

倍加福—未来自动化驱动者与创新者

德国曼海姆总部位于公司，其持续不断研发创新技术，为全球工厂自动化及其过程行业客户提供丰富产品致力于工业自动化行业既经典又面向未来的应用发展新技术，与之携手迎接即将来临工业4.0挑战。完善解决方案目标！