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ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量、简单、开放和易于实现，这些特点使它适用范围非常广泛。

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，IBM将其提交给OASIS规范委员会，随后在2014年成为正式的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。其基本工作原理如下图所示： MQTT 客户端（包括发布者和订阅者）连接到 MQTT 代理。一旦客户端通过订阅一个特定主题，如温度值，就可以向代理发送数据，然后代理将此消息发送到所有订阅该主题的人或系统。这一拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，使得当某个部分发生变化时，不需要更改其他部分，只需更改那个特殊部分即可完成更新。此外这种设计也允许每个节点仅保持与中心服务器的一次会话，而不是像之前那样维护多条独立会话，从而极大地降低了总体复杂度，并提高了整个系统运行效率。

MQQQ 主要特性

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以及有效载荷，以及头部信息。在这个过程中，无论是一个机器人还是人类用户，都可以以不同的方式参与到这个流程中去，因为无论你使用的是手机还是电脑，你都能通过不同的方式来访问这些服务。

2：服务质量

为了保证数据传输过程中的可靠性,MQTT 提供了一系列服务质量级别(QoS)，从 QoS0 到 QoS2 不同级别代表着不同的保障程度，比如 QoS0 表示“至少一次”，意味着消息可能会丢失，但不会重复；QoS1 是“只有一次”，这意味着如果失败重试成功的话，那么最终只有一份成功传达给接收方；最后 QoS2 是 “仅有一次”模式，即最高保障，一旦确认就绝不会再有重发请求或者错误回复出现，以此确保信息被正确地送达并且没有任何损坏或缺失。

3：持久会话

当客户端与服务器建立起持久性的连接时，它们能够存储一些状态信息以便稍后恢复，这对于那些需要长时间运行但不常访问的情境来说尤为重要，比如说，在远离主干网的地方进行实时监控的时候，如果断开然后重新连接，这样做可以避免因为长时间未连的情况导致数据丢失的问题，从而确保我们的工作能够顺畅进行下去。

4：安全认证机制

为了防止未授权访问,MQTT 使用一种称为 TLS (Transport Layer Security) 的安全层来保护所有传输过来的数据。这是一种常用的加密手段，可以让两台计算机之间通过互联网进行双向安全通信，同时还提供了身份验证功能，以防止假冒攻击。当我们想要获取某个资源或者执行某项操作时，我们需要先证明自己的身份，以确保只有真正拥有权限的人才能访问敏感信息或执行敏感操作。

5: 实现成本高效

由于 MQTT 在资源消耗上特别节省，因此，对于那些拥有严格限制内存大小或者电源供应能力的人来说，它是一个非常合适选择。此外，由于使用较小数量字节来表示各种控制命令，它具有很高的事务处理速度，有助于提高响应速度，让用户体验更加流畅。

6: 应用场景广泛

车联网

军事

工业设备网络

无人驾驶飞行器控制等

7: 倍加福公司介绍

倍加福 - 未来的自动化驱动者 和创新者

倍加福以德国曼海姆为公司总部，其持续不断对创新技术研发，为全球工厂自动化和过程行业客户提供丰富而多样的产品，是致力于工业4.0时代挑战道路上的伙伴之一。在不断推进前瞻技术开发方面，他们不仅满足当前市场需求，而且还致力于创造出新型解决方案以迎接未来的挑战。