探秘IIoT世界MQTT通信协议如何让传感器应用实例绽放光芒
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，它通过ISO标准被广泛认可。自1999年诞生以来， MQTT已成为石油管道带宽和电池能效监控问题的一项技术解决方案。此外，由于其在工业领域广泛应用，特别是在代码精简、高效运行及对网络流量受限环境下的优势，使得它得到了普及。
MQTT主要特点：
1：主题
主题是代理过滤消息并让订阅者订阅依据，每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。主题可以有多个层级，如“home/sensor1/identification”，每个层级用斜杠“/”分隔，而且结构区分大小写。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息的可靠传输。QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供高级别服务质量需要更多确认措施。
3：会话感知
提供了多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间稳定连接，如保持连接消息以及遗嘱消息。
4：持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时，将存储未送达的消息直到接收方准备好，这对于不稳定的网络尤为有用，以保证数据传递的可靠性。
MQTT实时性能如何？
理论上能够实现近乎实时且无延迟响应，因为发布者的延迟小而且保持活跃连接的情况下，可以满足快速数据处理需求。
关于安全性的讨论显示，即使从初始化阶段开始也就身份验证机制，而自版本5起，还引入了如质询响应认证等额外安全措施，以增强通信安全性。
最后，考虑到其简单、高效特点，在车联网、军事领域使用广泛；同时在低功耗内存需求较低环境中，也表现出色。在这些方面，展示了其适应性的强大能力，是一款不可或缺的心智工具。这篇文章深入探讨了一系列关键概念，让读者理解为什么这个轻量型协议成为了物联网世界中的王牌选择。