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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，它通过ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）得到了规范。这项技术自1999年诞生以来，就因其轻量级、高效率以及对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的适用性能而广泛应用于石油管道带宽监控及电池能效监控领域。

IBM在2013年将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准的一部分，这标志着MQTT进入了国际标准化组织中。

MQTT以其灵活性的广泛应用，在工业领域得到了普及。在这些环境中，对代码精简、开销减少并且能够应对网络流量限制的情境下的性能表现尤为突出。这种发布者与订阅者的解耦拓扑结构使得代理只需负责数据从一端传输到另一端，而不需要建立大量连接。这意味着即便是在资源有限的情况下，也能实现高效沟通。

MQTT主要特点

1：主题

每条信息都包含一个主题，这个主题被代理用来过滤消息，并且是订阅者决定是否接收该类信息的一个依据。它们可以有多层级，如“home/sensor1/identification”，或者使用占位符如“+”或“#”。

2：服务质量

为了确保消息传递过程中的可靠性,MQTT通过服务质量等级来提供保障。这包括QoS 0（至多一次）、QoS 1（至少一次）以及QoS 2（仅一次），其中最高等级要求更多确认措施，以保证准确无误地发送数据。

3：会话感知

为了维持稳定连接,MQTT提供了一系列机制。一方面客户端会定期发送保持连接消息；另一方面，当客户端离线时，可以设置遗嘱消息通知其他客户端状态改变。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话时，代理存储所有未被读取或处理完毕的事务，即使订阅者暂时无法接受新事务。此举对于不可预知而频繁断开或重连的情况尤为重要，因为这样可以保证信息不会丢失导致重复处理问题发生。

实时性的提升：

由于其轻量级设计及高效率,MQT在物联网通信领域展示出极佳实时性能。当发布者直接向代理发送数据后，无论何种情况下，该流程都是瞬间完成，不留延迟，从而满足快速响应需求所需的一致性和速率。

安全性的增强：

从最初就开始实施用户名密码验证之日起,MQT一直致力于提高安全水平。而自版本5起，其还引入了令牌传输功能，并加入额外认证机制，如质询响应认证，以进一步提升整个系统防护能力，使得任何潜在威胁都难以侵入系统内部进行破坏活动或窃取敏感信息。

适用的场景：

由于MQt具有简单紧凑且低功耗特征，使之非常合适那些需要快速集成解决方案的地方，无论是在单个传感器间收发数据还是跨越数十台相同类型传感器上进行有效管理，都能够展现出其优异性能。此外，由于它易于部署并运行，在资源有限甚至几乎无资源环境中仍然能维持良好的运作状况，因此MQt已经被广泛应用于车联网军事控制系统以及各种工业自动化项目中，为全球用户带来了巨大的价值增长机会。

关于倍加福:

倍加福作为德国曼海姆总部设立的大型公司，其持续不断研发创新技术，是全球工厂自动化与过程行业供应商之一，他们致力于发展既符合当前市场需求又面向未来的产品解决方案，为迎接即将到来的第四次工业革命做好准备，同时积极参与相关行业会议讨论，将来可能出现的问题寻求共同协作解决策略。

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