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/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽监控到电池能效监控，再到更复杂的情境，如对代码精简有严格要求或网络流量受限的情况。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用以及其在资源有限环境中的优势表现。

MQTT通过以下基本原理工作： MQTT客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT代理。一旦建立了这个连接，一些 MQTT客户端会通过订阅特定的主题来接收信息，而其他 MQTT客户端则作为发布者，将数据发送到代理。在这个过程中，由于代理负责将数据从一端传输至另一端，而不是建立大量直接连接，这种拓扑结构允许发布者与订阅者的解耦，使得整个系统更加灵活高效。

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。这些主题可以有多层级并且具有占位符，可以帮助过滤出想要接收到的信息。

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提供了最大的服务保证，但需要更多确认措施。

会话感知 - 提供多种机制来保持稳定连接，比如定期发送保持连接消息以及遗嘱消息功能，以便通知离线时的情况。

持久会话 - 当代理与订阅者之间建立持久会话时，它们可以存储未处理完毕的消息直至准备好接受，这对于不稳定的网络尤其有用以保证信息完整性的传递。

实时性能

尽管轻量级，但 MQTT 在实时性能方面表现突出，无延迟地将数据从发布者发送至代理，然后再送达所有已订阅该主题的人员。此外，当双方保持活跃连结状态下理论上也能实现近乎无延迟响应满足快速处理需求所需时间内进行操作完成的事项。而这是在没有额外负担的情况下的可能性，因为我们知道速度比任何事务都要快很多!

安全性

为了提高安全性,MQTT 自始终使用用户名密码身份验证，同时自版本5起引入了令牌传递这样的额外保护措施，以增强用户隐私保护并防止潜在威胁。如果你想了解更多关于Mqtt安全性的细节，我建议查看最新版本5更新文件或者相关文档资料！

适用场景

虽然目前仍然存在着关于"什么时候使用何种通信方式"的问题，但是当涉及那些需要简单而又紧凑解决方案的时候,Mqtt就成为了最佳选择，无论是在获取来自数个传感器产生的大量数据还是向众多相同类型之类生产出来大量同类型产品发出的信号，或是在低功耗环境以及很低内存需求处置情形中，都能够体现出Mqtt那独有的优点。车联网军事装备控制无人机控制等各个行业都证明了Mqtt力量深远，对未来发展充满期待！