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/订阅范式的轻量级消息传输协议，它以其简单、高效且易于实现而广受欢迎。这使得它成为一种理想选择，不仅适用于对代码精简要求严格的情况，也适合于资源有限但需要快速响应能力的地方。

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一种技术解决方案逐渐成熟，并在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会，最终在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特别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：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。在这个模型中，一些客户端通过订阅特定的主题，而其他客户端则发送数据到代理，然后代理会把这些信息发送给所有符合该主题条件的人或系统。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，这样就可以极大地降低了复杂性的同时也提高了系统性能。

MQTT 的主要特点

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。

主题是用来过滤消息以及依据进行订阅。

可以有多个层级，如“home/sensor1/identification”包含三个层级，“home/sensor1/data/temperature”则包含四个层级。

使用斜杠“/”分隔每个层级，同时使用占位符如“+”或“#”。

服务质量

MQTT通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠性：

QoS 0（至多一次）：最小开销，但不能保证一定送达。

QoS 1（至少一次）：保证至少有一次送达，但可能重复发射。

QoS 2（仅一次）：提供高水平服务质量，对双方都有更高要求，有更多确认机制，以确保只有一次成功送达。

会话感知

提供多种机制保持连接稳定，如保持连接消息，用来确认有效性的持续存在。此外，还有遗嘱消息功能，当用户离线时通知其他用户，可以防止数据丢失或者错过重要信息。

持久会话

当建立持久会话时，将存储所有未被读取或处理完毕之前收到的数据直到接收者准备好获取它们，这对于不稳定的网络环境尤其有用，从而保障了即使出现暂时断线也不会导致任何信息丢失的问题发生。

关于实时性能：

在物联网领域内由于需要处理大量快速变化的事务，使得实时性能变得非常关键。

因此，在没有延迟的情况下，即便是在具有较慢速率但连续运行时间长的大型文件上传的情况下，

实际上理论上能够实现几乎实时无延迟响应，因此满足了快速处理需求，无论是从单一源还是向众多相同类型源发出指令，

或者当面临低功耗需求与内存限制的时候，对这些情况来说MQTT都是很好的选择，因为它既节省空间又能快速执行任务.

安全措施:

从最初建立连接开始,MQTT就已经提供了一套身份验证机制，比如用户名密码认证,

自Mqtt5版本起甚至引入了密码字段直接传递令牌,

而且还增加了一系列额外安全措施比如质询响应认证等，以增强通信安全性保护敏感数据不被盗用或篡改.

总结一下：

虽然目前市场上的许多协议都各有千秋，但如果你正在寻找一种轻量、小巧却又充满活力的解决方案，那么Mqtt绝对值得考虑，无论是在车联网军事领域还是工业控制无人驾驶等处均表现出色;

因为Mqtt本身就是为了那些需要高度灵活、高效之类特点的地方设计出来的一款产品;

关于倍加福公司:

倍加福作为德国曼海姆总部所在地，其研发创新不断推进，为全球工厂自动化及过程行业提供丰富产品，让自动化行业既朝着过去走，又向未来发展;

倍加福致力于推动前瞻技术开发，为迎接即将到来的工业4.0时代做好准备;

"我们生活在一个自动化世界里"

"我们的目标是完善解决方案！"