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/订阅范式的轻量级消息传输协议，它以其简单、高效且易于实现而广泛应用于各个领域。

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。2013年，它被提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT得到了广泛应用尤其是在对代码精简、高效运行以及网络流量受限环境中，其基本工作原理是客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接，一旦有新信息产生或需要更新时，就可以直接发送到代理，而无需建立大量单独连接，这样的拓扑结构使得发布者与订阅者的解耦更为清晰，便于管理。

MQTT 的主要特点：

主题

主题是一个基础元素，每条消息都包含一个主题名及有效载荷以及头部信息。在这个层级结构中，每个层级用斜杠“/”分隔，并且可以包含占位符，如使用“+”表示单一层级占位符或者“#”表示多层级占位符。

服务质量

为了确保消息传输过程中的可靠度,MQTT采用了服务质量等级(QoS)，其中QoS 2 提供了最高水平的一致性的保证，但这也意味着更多确认机制及实施步骤需要执行。

会话感知

为了维持稳定的连接,MQTT 提供了一系列机制来保持代理与客户端之间连续不断地交流。此外，还有遗嘱消息(Last Will and Testament, LWT)功能，当客户端离线时，可以通知其他客户端。

持久会话

当设置了持久会话模式时，即便网络不稳定，也能保证数据被存储并在合适的时候发射出去。这对于那些不可预测网络条件下的应用尤其有用

实时性能方面，

虽然理论上Mqtt能够实现近乎实时响应但实际情况可能受到各种因素影响，如延迟来自发送方到接收方之路上的任何障碍。而且，在没有持续活跃连接的情况下，即使速度快也无法达到真正即刻反应需求

关于安全措施，

从初始化阶段开始就提供用户名密码验证，并引入令牌传输增强身份认证。此外，从版本5开始增加了质询响应认证等额外安全手段，以提高总体安全性的防护能力

此外,

由于其极大的灵活性和轻量化特征，使得 MQTT 在车联网、军事领域乃至工业自动化控制系统都有着广泛运用的潜力，不论是在数据采集还是信息推送，无人机控制这些复杂任务上面都表现出了巨大的优势

最后,

倍加福公司以德国曼海姆为总部，在全球范围内以持续创新研发产品，为工厂自动化行业提供多样化产品，同时积极参与未来的工业4.0挑战，为未来世界打造完善解决方案目标