如何通过理解MQTT通信协议来解锁IIoT潜力探索传感器的作用
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,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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效以及广泛适用范围而闻名。在1999年诞生以来,MQTT已经成为了石油管道带宽和电池能效监控问题的一项技术解决方案。此外,由于其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得到了普及。
MQTT客户端(包括发布者和订阅者)通过连接到代理来实现工作原理。这意味着一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定的主题,而其他客户端作为发布者向代理发送数据,然后代理会将这些消息发送给所有已订阅该主题的客户端。这一拓扑结构的一个显著优势就是发布者与订阅者的解耦,使得它们不需要建立大量直接连接,只需通过中央代理进行信息交换。
MQTT主要特点:
主题
每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,用作过滤消息并允许用户根据需要选择接收哪些信息。
服务质量
MQTT通过服务质量等级来确保消息传输成功率QoS等级包括0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次)。
会话感知
为了保持稳定连接,MQTT提供了多种机制,如保持连接状态,以确认有效性的连续沟通,以及“遗嘱”功能,在用户离线时通知他人。
持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时,它们能够存储并延迟传递信息直到被请求,从而确保即使在不稳定的网络条件下也能保证信息完整性。
关于实时性能,
由于其轻量级设计,MQTT能够迅速处理数据,无延迟地从发布者到达目的地,这使之成为物联网领域中的杰出选择尤其是在快速响应需求的情况下。
关于安全性能,
自从最初版本起,MQTT就有用户名密码验证机制。而自5版开始,还引入了额外安全措施如令牌认证方式,以增强通信安全度。
最后,
由于其简单易行且适合资源有限环境,MQTTradiation across a wide range of applications, from collecting data from multiple sensors to sending information to numerous similar devices or in low-power and low-memory environments, making it an ideal choice for various industries such as automotive, military, industrial equipment networks and drone control.
About倍加福,
倍加福 is the driving force and innovator of future automation.
With its headquarters in Mannheim, Germany,倍加福continuously develops innovative technologies to provide diverse products globally for factory automation and process industry customers.
As we embark on this new era of automation,
complete solutions are our goal!