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，设备必需具备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)是一个基于发布/订阅范式ISO标准下的轻量级消息协议。这使得它非常适用范围广泛，从石油管道带宽监控到电池能效监控，它自1999年诞生以来一直在解决这些技术问题。

MQTT普及得益于其在工业领域广泛应用，尤其是在对代码精简、开销减少并且网络流量受限环境中。其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。在此基础上，一些 MQTT客户端通过订阅一个特定主题，而 MQTT客户端（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了该主题的 MQTT 客户端。这一拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，使得代理只负责将数据从一端传输到另一端，无需建立大量连接。

MQTT 的主要特点

主题

每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。主题是代理用来过滤消息以及由订阅者根据需要进行过滤的一部分。

服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠度。QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中 QoS 2 提供高服务质量，但需要更多确认机制。

会话感知

提供多种机制以确保连接稳定，如保持会话状态，并允许客户端指定“遗嘱信息”，以便通知其他客户端当它们离线时。

持久会话

当建立持久会话时，代理存储待发消息直至接收方准备好，这对于不稳定的网络环境尤为有用，以保证信息安全地传递。

关于实时性能：

理论上，在没有延迟的情况下实现近乎实时响应，是因为无延迟发送与接受，同时保持活跃连接。此外，对于快速处理需求也十分符合要求。

关于安全：

从初始化阶段起就提供用户名密码验证机制，并引入如质询响应认证等额外措施增强了安全性。此外，从版本5开始，还引入令牌传输功能进一步提高了保护水平。

适用的应用场景：

由于其简单、高效特色，使之成为车联网军事控制系统以及低功耗环境中的理想选择。在这些领域使用，可以最大程度利用资源并实现复杂任务执行。这使得它成为了全球许多行业不可或缺的一部分工具，不论是在追求创新还是面对挑战中，都被证明是极佳选择之一

关于倍加福：

作为德国曼海姆总部公司——倍加福，他们致力于工厂自动化及过程行业产品研发，为全球用户提供丰富而多样的产品，其持续不断对新技术研发努力着眼未来工业4.0时代提出的挑战，为迎接即将来临挑战铺平道路

完善解决方案才是我们的目标！