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故障时不会影响整个系统。此外，由于只需要建立一次连接，即便有数千台设备，它们之间也能无缝交流，而不需要每个设备都单独建立大量连接。

MQTT 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，可以使用斜杠“/”来区分不同的层级，并且可以使用“+”或者“#”来表示占位符，以便更灵活地组织信息结构。

2：服务质量

为了确保消息传输的一致性，对服务质量进行了严格管理，其中QoS 等级包括0（至多一次）、1（至少一次）以及2（仅一次），其中 QoS 2 提供了最高级别，但这也意味着更多确认步骤必须被执行以确保成功传递，从而可能会增加延迟时间。

3：会话感知

为了保持稳定的链接状态，还有其他机制能够帮助维护这些关系，比如保持链接信号；如果链接断开，将会有遗嘱信息通知所有相关方，同时还有一种持久性的方式，即直到接收方准备好接受数据之前，都会存储这些信息，这对于不可预测的情况尤其有用保证了数据的一致流入情况

4：持久会话

当代理与客户端间建立了持续联系，那么即使网络条件不佳，也能够确保信息流入这一点，在这种情况下，如果没有任何反馈则认为服务器已经接收到了这条消息，从而提高了整体性能

实时性的考量：

尽管存在一些潜在的问题，但是由于它本身就是一种高效率、高效能设计，因此理论上来说，在合适的情境下可以实现几乎实时甚至无延迟响应，为那些快速处理大量数据请求需求提供了一种可能性

安全性的考虑：

从初始化阶段开始就引入身份验证机制，并且从版本5开始增加额外安全措施，如令牌认证等，使得通信更加牢固

适用的场景：

因为这种设计极为紧凑简洁，所以特别适合于资源有限但仍需高效沟通的地方，无论是在获取来自众多传感器或向许多相同类型传感器发送指令还是低功耗内存要求极低的情况之下，都能发挥出色。而车联网军事行业甚至无人机控制等众多领域同样拥有巨大潜力让我们看到了这种技术强大的融合能力及实际运用的价值

关于倍加福

倍加福—未来自动化驱动者创新者

位于德国曼海姆总部公司，一直致力研发新技术，为全球工厂自动化与过程产业提供丰富产品，不断推进面向未来的应用开发，为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路

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