触发IIoT革命MQTT通信协议与传感器技术的无缝融合
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，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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，它通过ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）得到了规范。这项技术自1999年诞生以来，就因其轻量级、高效以及对代码精简和开销减少有显著帮助而广受欢迎。在2013年IBM提交给OASIS规范委员会，并于2014年成为正式OASIS标准。
MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少并且网络流量受限环境中的使用。该技术以一种简单易懂且开放性的方式使各类设备能够实现无缝沟通，无论它们位于何处，其基本工作原理可以概括如下：客户端（发布者或订阅者）通过建立连接到代理服务器，而一些客户端则通过订阅特定的主题来接收数据，如“home/sensor1/data/temperature”。当数据发送时，这些信息会被代理服务器转发给所有相关订阅者，从而实现了发布者的解耦与订阅者的结合，使得整个过程更加高效。
MQTT 主要特点
1：主题
每条消息都包含一个主题，这是一个基础元素，它用来过滤消息并作为代理过滤信息以及由用户进行订阅依据。此外，还可以使用斜杠“/”分隔层级，并允许占位符，如“+”表示单个层级占位符，“#”表示多层级占位符。
2：服务质量
为了确保数据传输的可靠性，MQTT 使用了服务质量等级QoS，其中QoS 2 提供了更高程度的一致性，但需要更多确认步骤来保证这一点。
3：会话感知
为了保持稳定连接状态，可以通过发送保持连接消息来确认有效性的持续存在。此外，当初始连接时，还可以指定遗嘱信息，以便在离线情况下通知其他客户端。
4：持久会话
当两方建立持久会话后，将存储已发送但尚未确认或读取到的任何一条消息直至对方准备好接受，为不稳定网络环境下的保障提供了必要条件。
关于实时性能方面，在没有延迟的情况下，即使是发布者与代理间也能快速响应，同时保持活跃链接状态下的订阅者与代理理论上能实现近乎实时甚至无延迟响应满足快速处理需求。
安全方面，从初始化阶段开始就提供用户名密码身份验证机制，并引入从5版本起即可用的令牌传输以及质询响应认证等额外措施增强了通信安全性。
总之，无论是车联网军事还是工业设备或者低功耗内存有限环境中，MQTT都能展现出色，因为它既适合大量同类型传感器之间交流，也适合从多个传感器收集数据，或向众多同类型传感器发送指令。而倍加福公司作为德国曼海姆总部所在地，是全球自动化行业创新驱动力量之一，他们不断研发新技术以满足自动化需求，不断推进面向未来的应用，为迎接即将到来的工业4.0时代做好准备。