如何通过解析传感器的原理与作用来深入理解IIoT时代下MQTT通信协议的运作
在工业4.0、物联网（IIoT）和智能工厂的驱动下，我们正迈向一个全新的自动化时代。设备之间将实现无缝连接，每个节点都能相互交换数据，以构建智能网络。为了构建这些网络，设备必须具备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，确保通信安全性的重要性也不可忽视。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议及其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?
它又是如何工作？
MQTT(消息队列遥测传输)是一个基于发布/订阅范式的消息协议，它以其轻量级、高效且开放特点而广受欢迎。
自1999年诞生以来，MQTT最初作为石油管道带宽和电池能效监控问题的技术解决方案。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT之所以普及，是因为它在工业领域得到了广泛应用，尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境下的应用中。
MQTT 的基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦客户端订阅了某个主题，如温度值，那么当有任何发布者向代理发送相关数据时，该数据就会被代理转发到所有符合条件的客户端。这一拓扑结构允许发布者与订阅者的解耦，使得代理只需负责将数据从一端传输到另一端，而不需要建立大量额外连接。
MQTT 主要特性：
主题
每条消息都会包含一个主题，这是过滤消息并供用户订阅使用的一种方法。
服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠，其中QoS 2 提供高级别服务质量，但要求更多确认措施。
会话感知
提供多种机制来保持连接稳定，如定期发送保持连接消息，以及“遗嘱”功能，当客户离线时通知其他客户。
持久会话
当代理与订阅者建立持久会话时，将存储未送达信息直至接收方准备好接收，这对于不稳定的网络环境非常有用。
MQTT 的实时性能如何？
尽管具有轻量级设计，但 MQTT 能够实现近乎实时响应，在快速处理大量数据需求的情况下表现出色。
关于 MQTT 的安全考虑？
自 MQQQ5 起引入了令牌传输密码字段以及质询响应认证等额外安全机制，对于提高通信安全性的需求做出了回应。
那么 MQQQ 适用于哪些场景？
由于其简单紧凑设计，MQQT 对于需要从多个传感器收集或向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗环境中的应用非常合适。此外，它还被广泛用于车联网军事行业及无人机控制领域，展现了其强大的适应能力与实用价值。
关于倍加福公司：
倍加福总部位于德国曼海姆，以持续不断对创新技术研发著称，为全球工厂自动化及过程行业提供丰富产品，同时致力于推动前瞻科技开发，为迎接即将到来的工业 4.0 提供解决方案。