人物探索IIoT潜力详解MQTT通信协议与传感器分类方法

  • 学术交流
  • 2025年02月05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

人物探索IIoT潜力详解MQTT通信协议与传感器分类方法

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 的普及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并且网络流量受限环境中。其基本工作原理如下图所示: MQTT 客户端(包括发布者和订阅者)连接到 MQTT 代理。一旦客户端通过订阅一个特定主题,如温度值,就可以向代理发送数据,然后代理会将此消息发送到所有订阅了该主题客户端。这一拓扑结构最大的优势就是解耦了发布者与订阅者的关系,不需要它们建立大量直接连接,只需通过代理进行信息交换。

MQTT 主要特性:

1:主题

2:服务质量

3:会话感知

4:持久会话

关于实时性能:

由于 MQTT 是一种轻量级且高效性的通信方式,它能够以极快速度处理数据,并且理论上能够实现近乎即时或无延迟响应,对于快速数据处理有着很好的表现。

关于安全性能:

从初始化阶段开始,即使用用户名密码来进行身份验证。在 MQTTY5 中,还引入了令牌传输以及质询响应认证等额外安全机制,以增强整个通信过程中的安全保护措施。

适用的应用场景:

无论是在多个传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送信息,或是在低功耗与内存需求极低的情况下,都能充分发挥出 MQTT 的优势。而车联网军事工程控制以及其他多个行业都已经证明了这项技术对于他们来说具有巨大的价值,因为它既简单又紧凑,可以满足各种不同的要求,从而被广泛地采用起来。

关于倍加福

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总部位于德国曼海姆之处,该公司致力于持续不断地研发创新技术,为全球工厂自动化及过程行业提供丰富而多样的产品,并致力于促进自动化行业中的新兴趋势发展,为迎接即将到来的工业4.0时代做好准备。

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