传感器的智慧揭秘IIoT中MQTT通信的奥秘
在工业4.0和物联网（IIoT）的浪潮推动下，我们正迈向一个智能化自动化的未来。设备之间将实现无缝互联，形成一张数据交换的网络。为了构建这个智能网络，设备必须具备IIoT关键特性：标准化、可扩展性、IT与OT系统兼容性以及互操作性，同时保证通信安全性的重要性。
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，我们将深入探讨MQTT通信协议及其如何为智能网络提供强大支持，并适用于不同应用场景。
什么是MQTT？它是如何工作的？
MQTT，即消息队列遥测传输，是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的基于发布/订阅范式的消息协议。其轻量级、高效率和易于实现使得它在各种环境中广泛应用。
自1999年诞生以来，MQTT最初解决了石油管道带宽和电池能效监控问题。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。这一普及得益于其在工业领域广泛应用，如对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的性能表现。
MQTT客户端通过连接到代理服务器，与其他客户端保持解耦状态。代理仅负责数据传输，不需要建立大量连接，这样做极大地提高了系统的灵活性和可扩展能力。此外，通过主题结构来过滤信息，使得订阅者能够接收到特定类型或来源的数据，而不必关注具体发送者的信息。
主题：每条消息都包含一个主题，这个主题决定了消息被发送到的目的地，也是代理用来过滤消息并让订阅者选择感兴趣的话题。
服务质量：MQTT使用QoS等级确保消息可靠传输，其中QoS2提供高级别服务质量，但需要更多确认机制。
会话感知： MQTT提供多种机制维持连接稳定，比如保持连接消息，以及“遗嘱”功能，当客户端离线时通知其他客户端。
持久会话：当建立持久会话时，代理存储未被消费的信息直到订阅者准备好接收，以确保数据完整传递。
关于实时性能与安全性：
实时性能方面，MQTT以其轻量级而显现出卓越实时处理能力，在发布者与代理间无延迟的情况下，可以实现近乎实时响应。
安全方面，从初始化阶段开始就有用户名密码验证机制，同时自5版本起引入额外安全措施，如令牌传输，对用户身份进行更严格保护。
因此，在车联网、大型工业控制系统甚至军事领域，都可以看到 MQTT 的运用，它们展示了该技术适应力强且实用的典范。而倍加福作为创新驱动者，为全球工厂自动化及过程行业提供产品，并致力于推动前瞻技术，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。