探秘MQTT协议解开IIoT之谜洞悉传感器应用领域的无限可能
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,为构建智能网络提供关键特性:标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性,以及互操作性,并确保通信安全。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API四种基于TCP的通信协议。本期内容中,我们将探索MQTT通信协议,了解它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是一种基于发布/订阅范式的消息协议,是ISO标准的一部分。由于其轻量级、简单、高效且易于实现,它广泛应用于各种场合。
自1999年诞生以来,MQTT作为石油管道带宽监控问题解决方案技术之一。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会,最终在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT普及得益于其在工业领域广泛应用,尤其是在对代码精简和网络流量受限环境中的使用。客户端通过代理发送数据,然后代理将消息发送到所有订阅者。这一拓扑结构允许发布者与订阅者的解耦,使代理仅需传输数据而无需建立大量连接。
MQTT主要特性
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。主题是过滤消息并供订阅者订阅依据。
2:服务质量
通过QoS等级来确保消息可靠传输,如至多一次、一定次数、二次确认等。
3:会话感知
保持连接消息以确认有效性的机制,以及提供“遗嘱消息”通知其他客户端。
4:持久会话
存储未接收到的消息直到准备好接收,这对于不稳定网络有用,以确保可靠传递。
MQTT实时性能如何?
理论上能够实现近乎实时响应,在保持活跃连接的情况下,无延迟或低延迟处理快速数据需求。
安全机制:
从初始化阶段起身份验证机制,如用户名密码认证,同时引入了额外安全措施,如令牌传输等,对提高通信安全有着积极作用。
适用的应用场景:
适用于需要简单紧凑解决方案的地方,无论是从多个传感器收集还是向大量同类型传感器发送信息,或是在低功耗内存需求环境下,都能发挥出色。此外,还在车联网军事行业及无人机控制等领域展现了强大的适应力与实用性。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆为总部,一直致力于研发创新技术,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品,与自动化行业发展同步推进前瞻科技开发,为迎接即将到来的工业 4.0 提供道路铺设。