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，设备必需具备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)是一项ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的基于发布/订阅范式消息协议。由于其轻量级、高效以及对资源有限环境适应能力强，这一技术已广泛应用于石油管道带宽监控及电池能效管理领域。

自1999年诞生以来，它逐渐成长并被IBM提交给OASIS规范委员会，最终在2014年成为正式OASIS标准。在工业领域尤其因其简洁代码、大幅减少开销及网络流量受限情况下的高效率而流行。

MQTT客户端通过连接到代理并发送或接收数据来工作。这涉及到发布者与代理之间无需建立大量直接连接，而是通过代理转发信息，从而实现了发布者与订阅者的解耦。此拓扑结构使得数据从一个点传递至另一个点时更加灵活且高效。

MQTT主要特征

1：主题

每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息，其中主题是过滤消息和订阅依据，是代理用以区分不同的信息类型。

2：服务质量

通过服务质量等级保证消息可靠传输，QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供最严格的一次确认机制，以确保无遗漏或重复传送。

3：会话感知

为了维持稳定连接，客户端会定期发送保持连接消息，以确认连续性的有效性。此外，当初始连接时，可设置“遗嘱”信息，即当客户端离线时通知其他客户端，这一功能保障了即使在断开的情况下也能保持同步。

4：持久会话

当两方建立持久会话后，将存储未读取的所有消息直到对方准备好接受。这一特质尤其对于不稳定的网络环境十分有益，因为能够保证即便出现中断，也不会丢失任何重要数据。

实时性能分析：

尽管QQTT以其精简设计著称，但理论上能够实现近乎实时响应，对于快速处理大量数据需求具有极大的潜力。在实际应用中，无论是在需要即刻反馈的情况还是需要持续监控状态变化的情境，都可以利用这个优势来优化操作流程。

安全机制：

自从第一次建立联系起，QQTT就引入了一套身份验证机制，使用户必须输入用户名密码才能进入系统。此外，在版本5之后，不仅增加了密码字段，还引入了更多额外安全措施，如质询响应认证，从而进一步增强整个通信过程中的安全层次。

适用场景：

QQTT由于其独特之处，被广泛运用于各种情境，无论是在收集来自众多传感器的大量数据还是向同类设备发送指令，或是在资源限制较紧张的情况下均表现出色。它已经深度融入车联网军事使用、工业控制系统以及无人飞行器控制等各个行业，为这些领域带来了巨大的改变与发展机会。

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一个创新公司，其不断研发新技术，不断地为全球工厂自动化以及过程行业提供丰富多样的产品，同时致力于推进自动化行业既有又新技术方向，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好了充分准备。他们致力于创造完善解决方案，以满足日益增长对更高自动化水平需求的人们所求望着的事业目标。而我们的世界就是这样一步步被赋予自动化力量去塑造！