什么是MQTT通信协议它如何解锁IIoT的巨大潜能

  • 学术交流
  • 2025年02月22日
  • 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

什么是MQTT通信协议它如何解锁IIoT的巨大潜能

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)是一种基于发布/订阅范式的消息协议,它被ISO标准化了(MQTT ISO/IEC PRF 20922)。由于其轻量级、高效且易于实现,这种特点使得它广泛适用。

自1999年诞生以来,MQTT最初作为石油管道带宽和电池能效监控问题的一种技术解决方案。在2013年,由IBM提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。这得益于其在工业领域广泛应用,尤其是在代码精简、开销减少以及对网络流量受限环境中表现出的优越性能。

MQTT主要特性:

主题

主题是MQTT中的一个基础元素,每条消息都包含一个主题及其有效载荷,以及头部信息。

服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输,如0(至多一次)、1(至少一次)或2(仅一次)。

会话感知

提供多种机制以保持代理与发布者/订阅者的连接稳定。

持久会话

存储未读消息直到订阅者准备好接收,以保证实时性的传递。

关于实时性的讨论,

虽然理论上可以近乎无延迟,但实际情况可能受到许多因素影响,如信号丢失或代理处理能力有限,从而导致略有延迟。此外,在一些情境下,对实时性的需求并不那么高,而是更注重的是数据准确度或者成本效益,因此选择使用该技术也需要根据具体情况进行权衡考量。

关于安全性的考虑,

从连接初始化阶段起就提供了用户名和密码验证机制,并且自5版本开始引入了令牌传输功能及其他额外安全措施以增强通信安全性,但这同样取决于实施细节是否恰当地保护数据不被未授权访问或篡改。

总结来说,

尽管存在一些挑战但由此可见,MQTT对于车联网军事工业设备网络无人机控制等众多领域具有极大的潜力,因为它们能够满足低功耗内存需求要求并且简单紧凑设计使得其适应各种复杂环境下的应用场景。而倍加福作为一家专注于自动化行业创新技术研发并致力于全球客户解决方案供应商,其产品涵盖了从传统到前瞻型应用,不断推动科技发展,为迎接即将到来的工业4.0时代做出贡献。

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