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，如对代码精简有严格要求或网络流量受限的情况。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为ISO标准的一部分，并在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，在2014年成为正式的OASIS标准。这种普及得益于其在工业领域广泛应用以及其在资源有限环境中的优势表现。

MQTT通过以下方式工作：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器。一旦建立了连接，一些客户端可以通过订阅主题来接收来自其他客户端发出的信息，而这些信息则由代理服务器负责传递。这一设计允许发布者与订阅者的解耦，使得数据从一种形式转换成另一种形式时不需要维护大量直接连接，这极大地提高了系统灵活性并降低了维护成本。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题定义了该消息应该发送到的目的地。此外，还有层级结构，可以使用斜杠分隔不同的层级，而且可以包含占位符以表示单独或多个层级，以便更灵活地管理数据流动。

2：服务质量

为了保证数据传输过程中的可靠性， MQTT 通过服务质量等级进行控制，其中QoS 2 提供最高水平，但这也意味着更多确认机制必须实施。

3：会话感知

为了保持稳定的连接状态， MQTT 客户端定期发送保持连接消息，同时还提供遗嘱功能，当客户端断开时，该功能会通知其他相关方。

4：持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，将存储所有未被消费的消息直至收件人准备好接收，这对于不稳定的网络环境尤其重要。

关于实时性能：

由于 MQTT 的设计理念旨在实现高效率，即使是在资源限制条件下，它也能提供出色的实时性能。在没有延迟的情况下，将发布者的数据发送给代理，然后再将这些数据路由到正确的地方，无论是在车辆上还是在远程地区，都能够快速处理即刻响应需求。

关于安全：

从最初阶段开始,MQTT 就提供了一套身份验证机制，以确保只有授权用户才能访问敏感信息。而自 MQTT 5 开始，又引入了一系列额外措施，比如质询响应认证，以进一步增强保护力度，使得 MQTT 在跨越互联网边界进行交换信任无缝融合的时候变得更加坚固耐用

适用于哪些应用场景？

除了那些需要简单、高效解决方案之外,MQTT 还特别适合那些拥有多个传感器或者大量相同类型传感器所需集中管理的地方。此外，在功耗极低且内存非常有限的情况下使用Mqtt同样效果显著。随着时间推移，其广泛应用领域不断扩展，不仅局限于车联网军事部署甚至无人机控制等多方面都展示出了其强大的适应能力和实用价值.

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆总部设立的一个创新驱动企业，全心致力于全球工厂自动化以及过程行业，为它们提供丰富产品线，与此同时不断推进新技术开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好准备.

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