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，是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的轻量级、高效且易于实现的一种技术。这使得它适用范围非常广泛，并被广泛应用于石油管道带宽监控以及电池能效监控问题之中。

自1999年诞生以来，MQTT作为技术解决方案而存在。2013年，它由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准。

MQTT 的普及得益于其在工业领域中的广泛应用，以及对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中的高效性能表现。其基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）连接到代理服务器。一旦客户端通过订阅某个特定主题，如“温度值”，它们就能够接收来自代理服务器发送过来的所有相关信息。这一拓扑结构最大的优势就是解耦了发布者和订阅者，而代理则负责仅仅把数据从一端传输到另一端，不需要建立大量连接。

MQTT 的主要特点：

主题

每条消息都包含一个主题，这是一个基础元素。

主题可以有多层级，比如“home/sensor1/data/temperature”。

使用斜杠分隔每个层级，可以使用占位符表示单或多层级，如“+”或“#”。

服务质量

QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次）。

QoS 2提供高级别服务质量，但需要更多确认机制实施措施。

会话感知

提供多种机制来确保代理与发布者/订阅者的连接稳定。

客户端会定期发送保持连接消息以确认有效性的连续性。

持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，它们会存储消息直到准备好接收，这对于不稳定的网络环境尤其有用，以保证消息可靠传递。

MQTT 的实时性能如何？

理论上，在没有延迟的情况下，即使是简单的小型传感器也能实现近乎实时响应，对于快速数据处理需求来说非常合适。此外，当两个客户端保持活跃连接状态时，他们能够几乎即刻响应，使得这个过程更加迅速且无延迟。

关于 MQTT 安全性的讨论：

从初始化阶段起就提供了用户名密码身份验证机制。

自 MQQQ5 起引入了令牌传输并增加了一些额外安全措施，如质询响应认证，为通信增添了一定的安全保护层次，以防止未授权访问及其他潜在威胁影响信息流通安全。

最后，让我们总结一下 MQQQ 在哪里更适合：

在那些需要简单紧凑解决方案的地方，无论是在收集来自许多传感器数据还是向大量同类型传感器发送指令，或是在低功耗内存需求严格限制条件下的情况，都能发挥出色的效果。在车联网、大规模军事部署、高度专业化工业控制系统以及无人驾驶飞行器控制等众多行业中，该技术展示出了其巨大的灵活性与实际价值。