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，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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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，随后在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT 的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。一旦客户端通过订阅一个特定主题，如温度值，就可以向代理发送数据，然后代理将此消息发送到所有订阅该主题的人或系统。这一拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，使得当某个部分发生变化时，不需要更改其他部分，只需更改那个特殊部分即可完成更新。此外，它还允许同一条信息被多个不同的用户接收，从而提高了信息传递效率。

MQTT 主要特性：

1：主题

每条消息都包含一个主题以及有效载荷，以及头部信息。在这个过程中，“home/sensor1/data/temperature”是一个例子，其中“home”、“sensor1”、“data”，以及“temperature”都是层级，而斜杠"/"则用来分隔这些层级。此外，“+”表示单个层级占位符，如“home/+/data/temperature”，而“#”表示多层级占位符，如“home/sensor1/#”。

2：服务质量

为了确保消息的一致传输，可以通过服务质量等级来进行控制QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）及2（仅一次）。其中QoS 2 提供高水平服务质量，但需要更多确认措施以实施之。

3：会话感知

为了保持稳定的连接机制，在保持连接上有基本机制，即客户端会定期发送这类消息以确认有效性的连续存在，并且在初始建立时向代理提供遗嘱通知，以便离线时通知其他客户端关于状态变更的情况。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话，该代理存储所有未被接收到的未决报文直到对方准备好接受它们。这对于不可靠网络条件下的使用特别有价值，因为保证了报文能够顺利送达目的地。

实时性能如何？

理论上，在没有延迟情况下，当发布者与代理间无延迟，并且所有正在活跃链接上的订阅者都处于活跃状态时，可以实现近乎实时响应满足快速处理需求。

安全性的考量？

从初始化开始就提供身份验证机制利用用户名密码认证，同时引入令牌传输等额外安全功能增强了整个通信链路上的安全防护。

适用的场景？

由于这种设计简单紧凑，它非常适合各种场景，无论是否来自多个传感器获取数据，或是向大量相同类型传感器发送指令，或是在低功耗内存需求极低环境下运作，都表现出色。在车联网军事工业自动化无人飞行器控制等众多行业里展示了强大的灵活性实用度。

关于倍加福：

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