人物解锁IIoT潜力详解MQTT通信协议与传感器种类大全图文
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。
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1999年诞生以来,就已经被广泛应用于石油管道带宽和电池能效监控问题中。
自2013年IBM将其提交给OASIS规范委员会后,在2014年成为正式的OASIS标准。其普及得益于在工业领域广泛应用,特别是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的应用。在 MQTT 的基本工作原理中,客户端(包括发布者和订阅者)连接到 MQTT 代理。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到所有订阅了该主题的 MQTT 客户端。
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。这些结构化层次有助于过滤消息并进行管理。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠,如QoS 2 提供高级别服务质量,但需要更多确认机制。
3:会话感知
保持连接状态以及“遗嘱”功能确保了稳定的连接状态。
4:持久会话
当建立了持久会话时,可以存储未接收到的数据,以便在条件允许时进行传递。
实时性的提升:
尽管理论上可以实现近乎实时响应,但实际情况可能受到多种因素影响,如网络延迟或负载均衡策略。
安全性的增强:
从初始化阶段起就提供用户名密码验证,同时引入额外机制,如质询响应认证,以提高安全水平。此外,从版本5开始,更进一步地保障了数据传输过程中的安全需求。
适用的场景:
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,或是在低功耗环境下使用,都能发挥出色。而车联网、中军事技术、新型工业设备控制系统等领域,也充分展示了其价值所在。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆为总部,是全球工厂自动化与过程行业客户提供产品创新研发者的领导者,为客户准备迎接即将到来的工业4.0挑战而不断推进技术发展路径,为自动化行业铺平道路。
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