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，它以其轻量级、高效率而广泛应用于各种环境中。这项技术自1999年诞生以来，便因其简洁而受到欢迎，并在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会，最终成为正式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、开销减少和网络流量受限条件下的环境中。它通过客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理来工作。一旦连接，就可以通过订阅特定主题或直接发送数据，以实现信息传递。在这种拓扑结构中，将发布者与订阅者的解耦作为优势之一，即代理仅负责将数据从一端传输到另一端，而无需建立大量间接链接。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个主题以及头部信息，这个主题对于代理来说是一个过滤工具，对于订阅者来说则是一个依据来确定他们感兴趣的是哪些类型的问题。此外，还有占位符使得这些层级更加灵活，如“home/sensor1/identification”这样的多层级结构或者使用“+”表示单个层级占位符如“home/+/data/temperature”。

2：服务质量

MQTT 通过服务质量等级来保证消息可靠传输，其中QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中 QoS 2 提供了更高水平保障，但需要更多确认措施。

3：会话感知

为了保持稳定的连接,MQTT 提供了几个机制，比如定期发送保持连接消息以确认有效性的持续存在，并允许客户端在初始时指定遗嘱消息，当离线时通知其他客户端。

4：持久会话

当代理与订阅者之间建立了持久会话，那么即便网络不稳定也能保证信息准确地被送达，这一点特别适合那些实时性能要求很高但同时又需要耐心等待的情况下进行处理的情况。

MQTT 的实时性能如何？

尽管如此，在发布者与代理间没有延迟并且所有参与方保持活跃状态的情况下理论上能够实现几乎即时响应速度，从而满足快速数据处理需求。而实际上，在车联网、大规模监控系统以及任何需要高度敏捷响应时间的情境中都能表现出最佳效果。

MQTTY 的安全怎么样？

从身份验证开始直到最新版本5, MQTT 都不断增强安全功能，比如密码字段现在用作令牌传输，而且引入了质询响应认证等额外机制，不断提高整个通信过程中的安全标准。

MQTT 适用于哪些场景？

因为简单易行且资源消耗小，所以这个协议非常适合收集来自多个源或向大量同类设备发送命令的小型项目，无论是在低功耗模式还是内存有限情况下，都能发挥巨大的潜力。除了车辆网格军事控制系统之外，它还常见于许多其他行业例如工业自动化控制器无人飞行器调度等众多领域。

关于倍加福—未来自动化世界驱动者的创新力量

倍加福总部位于德国曼海姆，以不断研发新技术致力于丰富产品线，为全球工厂自动化和流程行业提供解决方案，同时推进未来的发展方向，为迎接即将到来的工业4.0挑战做好准备。

我们的目标就是完善解决方案！