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，它通过ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）得以规范。这项技术轻量级、高效且开放，使其能够广泛应用于各种场合。

自1999年诞生以来，MQTT已经成为了石油管道带宽和电池能效监控问题解决方案中的重要工具。在2013年，由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准，这标志着它作为一种国际标准得到认可。

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、开销减少以及网络流量受限环境中表现出色。它基本工作原理如下图所示：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，而其他客户端则向代理发送数据，然后代理将这些信息转发给所有已订阅该主题的人或机器。这一拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦，即使它们不直接相连，也能高效地交换信息。

MQTT 的主要特点

主题

每条消息都包含一个主题，这个主题决定了消息被存储或传递到的位置。

主题可以有多层级，如“home/sensor1/identification”，每个层级用斜杠分隔。

可以使用占位符来替代具体值，如“+”表示单个层级占位符，“#”表示多层级占位符。

服务质量

使用QoS等级来确保消息可靠传输，其中QoS2提供最高水平，但需要更多确认措施。

会话感知

提供保持连接机制以及遗嘱消息功能，以确保连接稳定并通知离线情况

持久会话

当建立持久会话时，将存储未读取到服务器上的所有信息

实时性能

在低延迟环境下理论上实现实时响应

安全性

提供身份验证机制，如用户名密码，并引入令牌传输提高安全度

适用场景

包括车联网军事工业控制无人机控制等领域

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