探索IIoT深度揭秘传感器原理与作用同时解析MQTT通信协议之妙用
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,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。这一拓扑结构最大的优点就是发布者与订阅者的解耦,这样代理只需要负责信息从一个端点传输到另一个端点,而不需要创建大量额外连接。
主要特征
1:主题
主题是基础元素之一,其中每条消息都包含有主题名及有效载荷,以及头部信息。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输。
3:会话感知
提供多种机制以保证代理与客户端之间稳定连线。
4:持久会话
当建立持久会话时,代理存储消息直到客户准备好接收这项功能对于网络环境不稳定的情况尤其有用,以确保信息安全无损地传递出去。
实时性能如何?
理论上,在保持活跃连接的情况下,可以实现近乎实时且无延迟响应满足快速数据处理需求。
安全措施怎样?
自启动阶段起就提供用户名密码身份验证,同时引入了如质询响应认证等额外安全机制增强了通信安全性。
适用于哪些应用场景?
在车联网、大规模军事控制系统、小型内存要求高低功耗环境下的 MQTT展示出色表现。此外,无人机控制等多个领域也广泛采用此技术展现出强大的适应力和实用价值。