如何通过解析传感器的原理及应用来深入理解IIoT时代下MQTT通信协议的运作

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  • 2025年02月05日
  • 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

如何通过解析传感器的原理及应用来深入理解IIoT时代下MQTT通信协议的运作

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(消息队列遥测传输)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效且开放特点而广受欢迎。

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的技术解决方案。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主要特点

1:主题

每条消息都包含一个主题,这是代理过滤消息和订阅者订阅依据的一个基础元素。

2:服务质量

通过服务质量等级来确保消息可靠传输,其中QoS 2提供高级别服务质量,但需要更多确认措施。

3:会话感知

多种机制确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定,如保持连接消息及“遗嘱消息”。

4:持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时,它们存储信息直到准备好接收,这对于不稳定环境尤其有用。

实时性能分析:

尽管理论上可以实现近乎实时响应,但实际情况可能受到延迟因素影响,如网络条件或客户端活跃度影响。

安全机制:

从初始化阶段起提供身份验证,以及随着版本升级增加了额外安全功能,如质询响应认证,为通信增添了一层保护屏障。

适用场景:

由于其简单、高效特点,MQTT特别适合于资源受限环境,比如车联网、军事领域或低功耗需求的地方。此外,它还被用于工业设备网络以及无人机控制等领域,不断展现出其强大的适应能力及实用价值。