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)是一个基于发布/订阅范式消息协议，它被广泛认为是轻量级、高效且易于实现的一种技术解决方案。这使得它能够适应各种环境，从石油管道带宽监控到电池能效监控，再到更复杂的情境，如车载信息收集或家居自动化。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为了ISO标准（ISO/IEC PRF 20922），并且由IBM提交给OASIS规范委员会，在2013年成为正式OASIS标准。在此之后，它继续发展，并在2014年得到进一步完善。

MQTT以其在工业领域广泛应用而闻名，这尤其体现在对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的性能需求上。它通过简单明了的拓扑结构来实现这一点，其中客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器，而代理则负责将数据从一端传输到另一端，无需建立大量直接连接。

MQTT 主要特性

主题

主题是构成每条消息基础元素之一，它包含头部信息、有效载荷以及主题本身。在这个过程中，每个层级使用斜杠“/”分隔，而且主题结构区分大小写。此外，还可以包含占位符，以允许灵活地过滤出特定类型或范围内的事务，比如“home/sensor1/data/temperature”。

服务质量

通过服务质量等级来确保消息传递可靠度QoS包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）。其中QoS 2提供高级别服务质量，但需要更多确认机制及实施措施进行保障。

会话感知

为了维持稳定的连接状态，客户端会定期发送保持连接消息，同时也会提供遗嘱信息，以便当离线时通知其他客户端。此外，当代理与订阅者之间建立持久会话时，将存储未被接收到的所有消息，这对于不稳定的网络环境尤其有用，以保证数据传递不可靠性的问题得到解决。

持久会话

在持续存在的情况下，即使网络不稳定或者断开，也能保证即时恢复未完成事务，让 MQTT 能够处理实时请求并快速响应用户需求，是 MQTT 在 IIoT 中最大的优势之一，因为这种方式可以让开发人员专注于业务逻辑，而不是花费时间去考虑底层通信细节的问题解决方案设计模式.

5 实时性能：

虽然 MQTT 通常被认为是一种较慢但足够快以满足大部分 IIoT 应用的要求。但由于其设计理念—优先考虑资源消耗低—这意味着可能无法达到实时更新速度。

然而，对于许多应用来说，即使延迟微不足道，一旦发生变化，可以立即捕捉这些变化并迅速采取行动，就像是在看电影的时候听到脚步声，你知道有人来了，但你还没有看到他就做出了反应一样，有时候并不需要真正实时更新反映最新状态就能达到目的，因此依然非常适合很多场景

6 安全：

尽管 MQTT 是一个非常安全的小型文档格式，但是该协议本身并不具有任何加密功能。不过，由于版本5引入了身份验证机制，这样可以帮助保护敏感数据不落入恶意手中。

当然，对于更严格安全要求的情况，还需要额外配置SSL/TLS加密来确保只有授权用户才能访问敏感信息。

总之，在选择何种方法之前，最好仔细评估具体情况所需安全性的程度，并根据此决定是否采用额外措施以增强防护力度

7 适用场景：

除了以上提到的几点以外，更详细说明一下 mqtt 在实际项目中的应用：

车辆控制系统：汽车制造商利用Mqtt 来管理车辆内部系统，如空调控制器或后备照明灯。

家庭自动化：通过家庭网路中心(MQTT Broker) 设计家庭自动化系统，使得门窗锁、大屏幕电视甚至冰箱都能随心所欲地执行命令。

军事应用：军方使用Mqtt 来创建高度灵活且可扩展的人员跟踪平台，该平台能够跨越不同的兵站与指挥中心进行无缝沟通。

工业生产线：Mqtt 可以用于生产线上的机器人协作，使它们能够共享任务并相互合作提高工作效率。

综上所述,MQTT 作为一种轻量级、高效且易于实现的技术，不仅因为其普遍适用性的原因，而且因其简洁直观易懂而受到众多行业者的青睐。而倍加福作为全球领先供应商，其产品涵盖了从传统机械装备到现代数字技术的大部分领域，为工业界带来了革命性的改变。