探索IIoT深度揭秘MQTT通信与传感器分类之美

  • 学术交流
  • 2025年02月02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

探索IIoT深度揭秘MQTT通信与传感器分类之美

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,是ISO标准的一部分。这项技术由于其轻量级、高效以及广泛适用范围而受到欢迎。

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解决方案。在2013年IBM提交给OASIS规范委员会,并于2014年成为正式OASIS标准。该技术之所以流行,在于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的使用中。

MQTT客户端(包括发布者和订阅者)通过代理进行连接。一旦建立了连接,它们可以开始发送或接收数据。这一过程非常高效,因为只有当有新信息时才会发生实际通信,这使得这项技术特别适合资源有限的情况。

MQTT主要特点

1:主题

每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,用来过滤消息并帮助订阅者确定他们感兴趣的话题。

2:服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的QoS等级包括0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次)。

3:会话感知

为了保持稳定连接,客户端会定期发送保持连接消息。此外,当客户端离线时,可以通过“遗嘱”通知其他客户端。

4:持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话,它们就能存储信息直到准备好接收,从而保证即使在不稳定的网络条件下也能确保信息传递。

关于实时性能:

理论上,在没有延迟且保持活跃连接的情况下,可实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。

关于安全性能:

从初始化阶段起提供用户名密码身份验证机制。此外自版本5开始引入质询响应认证及令牌传输增强了安全性。

适用场景:

无论是从多个传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送信息,或是在低功耗内存需求环境中,都能够发挥出色。在车联网军事工业设备网络无人机控制等多个领域都有着广泛应用展现了其强大的适应性及实用性。

关于倍加福:

倍加福以德国曼海姆为总部,以持续不断对创新技术研发,为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品致力于自动化行业传统应用及面向未来的应用。同时不断推进前瞻技术开发,为迎接即将到来的工业 4.0挑战铺平道路。

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