在工业4.0、物联网（IIoT）和智能工厂的驱动下，我们正迈向一个全新的自动化时代。设备之间将实现无缝连接，每个节点都能相互交换数据，以构建智能网络。为了构建这些网络，设备必须具备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，确保通信安全性的重要性也不可忽视。

倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议及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？它又是如何工作？

MQTT是一种基于发布/订阅范式的消息协议，是ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）。由于其轻量级、高效且易于实现，这些特点使得它适用范围非常广泛。

自1999年诞生以来，MQTT最初被设计来解决石油管道带宽和电池能效监控的问题。2013年，IBM将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT在工业领域广泛应用，尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中表现出色。该协议通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理。一旦客户端订阅了特定主题，如“温度值”，它们就可以接收来自代理发送过来的所有相关信息。这一拓扑结构具有显著优势，因为发布者与订阅者的解耦使得代理能够高效地传输数据，而无需建立大量额外连接。

MQTT主要特征

1：主题

每条消息都包含一个主题、一段有效载荷，以及头部信息。在这个基础元素中，“home/sensor1/data/temperature”是一个例子，其中包含四个层级。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的QoS等级包括0至多一次、一至少一次、二仅一次。

3：会话感知

保持连接消息以确认有效性并提供“遗嘱消息”以便离线通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，它们会存储消息直到准备好接受，以保证即使在不稳定的网络条件下，也能传递信息。

关于实时性能

理论上，在没有延迟的情况下，MQTT能够实现近乎实时响应，对于需要快速处理数据的情境来说非常有利。

关于安全性能

从连入初始化阶段起，就提供了用户名密码身份验证机制。此外自5版本起引入了如质询响应认证等额外安全措施增强了通信安全性。

适用于哪些应用场景？

由于其简单、高效且紧凑，这些特点使得它适合各种需求，无论是从多个传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗内存需求环境中，都能够发挥作用。例如，在车联网军事技术自动化设备控制或无人机控制领域中的广泛使用显示出了其强大的适应力及实用价值。

关于倍加福

倍加福作为未来自动化行业创新领导者的德国公司，其总部位于曼海姆，不断研发创新技术，为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品，同时致力于推动前瞻科技发展，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。而完善解决方案则是他们追求的一项目标！