探秘传感器技术及应用答案揭秘MQTT通信协议解锁IIoT全能之举
在工业4.0、物联网(IIoT)以及智能工厂和设备的前沿概念下,我们正迈向一个全新的自动化未来。设备将相互连接,交换数据,为构建智能网络,每个节点都必须具备IIoT关键特性:标准化、可扩展性、与IT和OT系统兼容性,以及互操作性。安全通信也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API的四种基于TCP通信协议。本文将探索MQTT通信协议,了解它如何为智能网络提供强大支持,以及适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT?
它是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的基于发布/订阅范式的消息协议。由于其轻量级、简单、高效且易于实现,它广泛适用于各种应用场景。
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。在2013年IBM将其提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。
MQTT之所以流行,是因为在工业领域广泛应用尤其是在代码精简、开销减少以及对资源受限环境中表现出色。基本工作原理如下:客户端(包括发布者和订阅者)连接到代理。一旦客户端通过订阅某个主题,如温度值,发送数据给代理后,该代理会将消息传送到所有已订阅该主题的客户端。这一结构以解耦发布者与订阅者的方式运作,使得代理只负责信息传输,而不需要建立大量连接。
MQTT 主要特点
主题:
每条消息包含一个主题及有效载荷。
使用斜杠“/”分隔层级。
可以包含占位符如“+”或“#”。
服务质量:
QoS等级有0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次)。
QoS 2 提供高服务质量,但需更多确认措施。
会话感知:
保持连接消息确保稳定连通。
“遗嘱消息”通知离线状态。
持久会话:
存储未接收到的信息,以确保可靠传递。
实时性能方面,
MQTT理论上能够实现近乎实时响应,无延迟情况下表现良好。
发布者与代理间无延迟,当保持活跃连接时,可以满足快速数据处理需求。
安全性方面,
身份验证机制从初始化开始提供用户名密码认证。
自从MQTT5起引入了令牌传输及额外安全机制,如质询响应认证,加强了通信安全性。
适用场景,
车联网
军事
工业设备网络
无人机控制
关于倍加福,
倍加福总部位于德国曼海姆,是全球工厂自动化及过程行业产品供应商之一,其持续创新技术研发致力于传统应用及面向未来的新兴领域,为迎接即将来临的工业4.0挑战铺平道路。