探秘IIoT世界MQTT通信协议与传感器种类大全大揭秘
在工业4.0、物联网(IIoT)以及智能工厂和设备的前沿概念下,我们正迈向一个全新的自动化未来。设备将相互连接,交换数据,为构建智能网络提供关键特性:标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性,以及互操作性,并确保通信的安全性至关重要。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API等多种基于TCP的通信协议。本期内容中,我们将探索MQTT通信协议,了解其如何为智能网络提供强大支持,并适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT?
它是如何工作?
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,它轻量级、高效且易于实现。这使得它适用范围非常广泛,从1999年诞生以来,特别是在石油管道带宽和电池能效监控问题上展现出技术解决方案。2013年IBM提交给OASIS规范委员会,在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT客户端(包括发布者和订阅者)通过代理进行连接,一些客户端通过订阅特定主题,如温度值,而其他客户端作为发布者向代理发送数据。代理负责将数据从一端传输到另一端,无需建立大量连接,这样的拓扑结构优势在于解耦了发布者与订阅者的关系,使得它们可以独立运行。
MQTT 主要特点:
1:主题
每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。主题是代理过滤消息并依据此进行过滤。
2:服务质量
MQTT通过服务质量等级来确保消息的可靠传输,其中QoS 2提供高级别服务质量。
3:会话感知
提供多种机制来保持连接稳定,如保持连接消息以确认有效性,还有遗嘱消息通知离线状态。
4:持久会话
当建立持久会话时,代理存储直到准备好接收方能够接收这类设计,对于不稳定的网络环境尤其有用。
5:实时性能
理论上可以实现近乎实时无延迟响应,以满足快速处理需求,但实际情况取决于具体使用环境。
6:安全机制
自初始化阶段起就提供用户名密码身份验证,同时引入如质询响应认证等额外机制增强安全性。
MQTT 适用于哪些应用场景?
它广泛适用于需要简单紧凑解决方案的地方,无论是从多个传感器收集数据还是向大量同类型传感器发送信息,或是在低功耗内存需求低的情况下,都能发挥出色。在车联网军事工业设备网络无人机控制等领域都有着广泛应用,展现了其强大的适应力与实用性。
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