触发IIoT革命MQTT通信协议与传感器技术的无缝对话

  • 天文图吧
  • 2025年02月11日
  • 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

触发IIoT革命MQTT通信协议与传感器技术的无缝对话

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,它以其轻量级、高效率以及易于实现而广受欢迎。这使得它适用范围非常广泛,从石油管道带宽监控到电池能效监控,再到工业领域中的各种应用。

自1999年诞生以来,MQTT作为技术解决方案迅速获得认可,并在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会,最终在2014年成为正式OASIS标准。此外,其在工业领域广泛应用,使得其普及程度显著提升。

MQTT 的基本工作原理如下图所示:客户端(包括发布者和订阅者)通过代理进行连接。在这个过程中,一些客户端通过订阅一个特定的主题,而其他客户端则向代理发送数据,然后代理会将这些消息转发给所有符合条件的一方。这种拓扑结构具有明显优势,即发布者与订阅者的解耦,这样可以减少不必要的人手协调工作,同时提高了系统稳定性。

MQTT 主要特点

1:主题

每条信息都包含一个主题,这是一个基础元素,用来过滤消息并帮助用户快速找到他们需要查找信息的地方。

2:服务质量

为了保证消息传递成功且无遗漏,本协议采用服务质量等级,以确保即使在遇到错误或延迟的情况下也能有效地完成任务。

3:会话感知

为了维持连接稳定,本协议提供多种机制,如保持连接信号以及遗嘱信息,让当一方离线时能够通知另一方。

4:持久会话

当建立持久会话时,无论是否有网络问题,都能够存储并发送已接收到的数据,从而保障数据完整传递。

MQTT 的实时性能如何?

虽然 MQTT 通常被认为是一种较慢速度但又高效率的手段,但实际上,它能够提供几乎即时响应,并且对于那些需要快速处理大量数据的情况尤其有效。

关于 MQTT 的安全措施:

从最开始就有身份验证机制,而且随着版本更新,如 MQQQ 5, 加入了更多额外安全措施,比如令牌传输以增强整个通信过程的安全层次。

最后,在车联网、大型军事部署、小型无人飞行器控制系统等众多行业中,MQQT显示出了其极大的适应力和实用价值,因为它既简单又紧凑,对资源有限或内存需求低下的环境特别友好。