揭秘传感器技术难学吗解锁IIoT潜力深入探究MQTT通信协议的神奇之处
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/订阅范式的消息协议,它以其轻量级、高效率和广泛适用范围而闻名。自1999年诞生以来,这项技术已经成为石油管道带宽监控以及电池能效监控等领域不可或缺的一部分。
自2013年被IBM提交给OASIS规范委员会后,在2014年正式成为OASIS标准。这一成就得益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表现。我们来看看MQTT是如何工作原理:
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题,这是一个基础元素,是代理用来过滤消息并让订阅者进行订阅依据。此外,还可以有多层级,如“home/sensor1/identification”,或者使用占位符如“+”表示单个层级或“#”表示多层级占位符。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输过程中的可靠性,如QoS 0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次),其中QoS 2提供了更高服务质量需要更多确认措施。
3:会话感知
为了保持连接稳定,客户端会定期发送保持连接消息,并且在初始连接时提供遗嘱信息,以便离线时通知其他客户端。
4:持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时,将存储未被消费掉的情报直到准备好接收,从而保证了即使在不稳定的网络环境下也能够实现可靠传递。
实时性能:
尽管 MQTT 是一种轻量级通信协议,但它能够实现近乎实时响应,无延迟地处理数据需求。在发布者与代理间无延迟的情况下,当所有相关方保持活跃连接状态时,可以快速处理数据流程。
安全机制:
从最初建立连结开始,即通过用户名密码验证身份,同时引入了令牌传输及质询响应认证增强安全度。在版本5之后,更进一步增加了额外保护措施以确保敏感信息不会受到威胁。
适用的应用场景:
由于简单高效且低功耗,因此 MQTT 在车联网、军事战略部署、中小型企业内部系统甚至于无人飞行器控制中都扮演着核心角色,不论是在收集大量传感器数据还是向众多同类型设备发送指令,它都是完美解决方案之一,为用户带来了极大的便利及节省成本机会。
关于倍加福:
倍加福作为德国曼海姆总部所在地,其不断创新技术研发为全球各地工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品,与此同时致力于推动行业发展面向未来的趋势,为迎接即将到来的工业4.0时代做好充分准备。