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，为构建智能网络提供关键特性：标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性，并确保通信的安全性至关重要。

倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等多种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将探索MQTT通信协议，了解其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?

它是如何工作？

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，它轻量级、高效且易于实现。这使得它适用范围非常广泛，从石油管道带宽监控到电池能效监控，自1999年诞生以来，已经成为工业领域广泛应用的一种技术解决方案。

MQTT通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理。一些客户端通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端作为发布者向代理发送数据，然后代理将此消息发送给所有订阅该主题的客户端。这种拓扑结构允许发布者与订阅者的解耦，使得数据可以高效地从一端传输到另一端，无需建立大量连接。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题是过滤消息及依据之。在这个层级中，每个层级使用斜杠“/”分隔，而且区分大小写。此外，还有占位符如“+”或“#”，它们可以表示单个或多层级占位符。

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）和2（仅一次），其中QoS 2提供了高服务质量，但需要更多确认措施。

3：会话感知

为了保持稳定的连接，客户端会定期发送保持连接信息，并在初始连接时提供遗嘱信息，以便离线时通知其他客户端。当建立持久会话时，代理会存储消息直到准备好接收方，可以保证即使在不稳定网络环境中也能保证信息传递的可靠性。

实时性能：

尽管如此，在某些情况下，即使是在没有延迟的情况下，也可能存在一定程度上的延迟。但对于快速处理大量数据需求而言，这样的设计仍然能够满足要求，因为理论上，它们能够近乎实时响应用户请求并返回结果。

安全机制：

为了增强安全性的考虑，MQTT自启动就开始进行身份验证，比如用户名密码认证。此外自版本5起，还引入了令牌传输机制以及额外认证机制，如质询响应认证，以进一步提高通信安全度。

应用场景：

由于其简单且紧凑设计，不论是在收集来自众多传感器所发来的数据还是向大量同类型设备发送指令，或是在低功耗内存需求极低的情形下，都能有效发挥作用。这使得它被广泛运用于车联网军事控制系统，无人机控制等领域，其适应能力极强。

关于倍加福：

倍加福以德国曼海姆为总部，是全球工厂自动化和过程行业产品供应商之一，他们致力于推动创新技术研发，同时也积极参与未来的工业4.0挑战，为企业铺平道路。

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