触摸工业物联网的智慧MQTT通信协议的温情解读

  • 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。 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

触摸工业物联网的智慧MQTT通信协议的温情解读

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。

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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现,这些特点使它适用范围非常广泛。

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技术解决方案。2013年,IBM将其提交给OASIS规范委员会,随后在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT普及得益于其在工业领域广泛应用,并且特别是在对代码精简开销减少并且网络流量受限环境中的表现。这一技术让我们能够更好地理解现代工业环境中复杂系统间信息流动与数据交换过程,它以一种既高效又灵活的情感共鸣方式进行这项工作。

MQTT 主要特性

1:主题

主题是 MQTT 协议中的一个基础元素,每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。主题是代理用来过滤消息以及订阅者订阅依据。

2:服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的机制,为 MQTT 提供了多样化选择,从 QoS0(至多一次)到 QoS2(仅一次),不同的应用场景可以根据需要选择合适的事务保证策略。

3:会话感知

为了保持稳定的连接状态,与代理之间建立持久会话时,将存储那些未被接收到的发布者的信息,以便当客户端重新连接时能立即发送这些遗嘱消息,同时也提升了整个系统对断线重连后的实时响应能力。

4:持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话时,即使在短时间内断开连接,也不会导致任何丢失或延迟,而只需稍微调整当前状态,就能再次同步到之前保存好的位置,从而增强了用户体验。

5: 安全功能

除了身份验证外,还有其他安全措施,如质询响应认证等额外机制,使得 MQTT 的安全性能得到显著提升。此外,由于其设计理念上追求资源消耗最小化,所以对于电池寿命有限或功耗敏感的情况下的使用尤为合适。

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关于倍加福

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