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。

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，是ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）的组成部分。由于其轻量级、高效率以及对代码精简要求低，它广泛应用于石油管道带宽监控及电池能效监控等领域。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。

MQTT主要特点

1：主题

主题是 MQTT 协议中的一个基础元素，每条消息都包含一个主题和有效载荷，以及头部信息。每个层级用斜杠“/”分隔，而且结构区分大小写。此外，还可以使用“+”表示单个层级占位符，如“home/+/data/temperature”，而“#”则表示多层级占位符，如“home/sensor1/#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息传输可靠性的 MQTT 协议提供了 QoS 等级，其中 QoS 2 提供高服务质量，但需要更多确认措施进行实施。

3：会话感知

为了保证代理与客户端之间连接稳定，MQTT 提供了多种机制。这包括保持连接消息，以便客户端定期发送以确认有效连通状态；并且，在初始连接时客户端可以提供遗嘱消息，以便在离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者建立持久会话后，它们将存储未接收到的所有信息直到准备好接受，这对于不稳定的网络环境尤其有用，从而确保了数据传递的一致性。

实时性能分析：

尽管理论上能够实现近乎无延迟响应，但实际情况可能受限于各种因素如网络条件和系统负载。在快速数据处理需求下的这种实时性能使得 MQTT 成为物联网领域的一个理想选择。

安全机制：

从初始化阶段开始，MQTT 就通过用户名密码验证机制保障身份认证，并自版本5起引入令牌传输增强安全功能。此外还包括质询响应认证等额外安全措施，使得整个通信过程更加牢固不可破坏。

适用场景：

由于其简单紧凑以及对资源消耗极低，Mqtt 被广泛应用于车联网军事工业设备控制无人机管理等众多行业，为那些追求高效解决方案的地方提供了一站式服务能力，无论是在收集来自众多传感器或向大量同类型传感器发送命令还是面对严苛功耗限制条件下的运作，都能发挥出色表现力。

关于倍加福：

倍加福作为德国曼海姆总部设立的人工智能创新公司，其持续不断地研发创新技术，不断推进自动化行业内业绩增长，同时也积极参与各类国际合作项目，将新技术融入现有产品中，为全球工厂自动化和过程企业用户提供更丰富更专业的一系列产品解决方案。

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