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ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。由于其轻量级、高效且易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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技术解决方案。一经提出，便被IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。此后，它因其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简及开销减少以及网络流量受限环境中得到了普及。

MQTT 的基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT 代理。一些 MQTT 客户端通过订阅一个特定主题，而其他客户端则向代理发送数据，然后代理将这些消息发送到所有订阅了该主题的客户端。这一拓扑结构最大的优势在于解除了发布者与订阅者的耦合关系，使得它们不再需要建立大量直接连接，只需通过代理进行信息交流即可满足需求。

主要特征

1：主题

每条消息都包含一个主题以及有效载荷，以及头部信息。在这个基础元素中，每个层级使用斜杠“/”分隔，而每个层级或多个层级均可以使用占位符，如“+”或“#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输的一致性，从而保证了数据传递过程中的可靠性，其中QoS 2 提供了更高水平服务质量，但要求更多确认机制并实施措施。

3：会话感知

为了维持稳定的连接状态，提供多种机制如保持连接消息，以便客户端定期确认当前链接有效。此外，当初次连入时，还可以设置遗嘱消息以通知其他用户当客户端离线时的情况发生变更。

4：持久会话

当建立持续会话时，将存储那些尚未接收到的信息直至准备好接受，这对于不稳定网络环境下的信号传递至关重要，以确保信息能够成功送达目的地，无论何时何刻都不会丢失任何重要数据包。

关于实时性能：

尽管具有较轻量化设计，但理论上能实现近乎无延迟响应，对快速处理大量数据有着极佳表现。

对于安全性的讨论：

从初始化开始就涉及用户名密码验证，同时随着版本升级引入新安全功能，如令牌认证增强了整个通信过程保护力度。

最后，对于适用的场景概述：

无论是从众多传感器收集还是向同类型数量庞大远程控制器发送指令，或是在资源紧张情况下，即使面临低功耗限制，mqtt也能很好地发挥作用。这类别涵盖车联网军事科技、大型制造业自动化甚至无人驾驶飞行器控制等领域，不仅展示了 mqtt 在此类复杂环境下的灵活适应能力，也凸显出其作为一种完美解决方案之所以被选中的原因。

总结来说，

倍加福公司致力于为全球自动化行业提供丰富创新产品，是德国曼海姆的一个创新驱动企业，其不断研发最新技术，为迎接即将到来的第四次工业革命做好了充分准备。而我们的目标始终围绕完善解决方案展开，为追求卓越自动化世界贡献力量！