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/订阅范式的轻量级消息协议，它以其简单、高效以及易于实现而广泛应用于各行各业。

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，由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准。

MQTT之所以流行，是因为它在工业领域广泛应用尤其突出，其中代码精简、开销减少并且适应于网络流量受限环境使得它成为了物联网通信领域中的重要工具。

MQTT 的基本工作原理如下图所示： MQTT 客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦客户端通过主题进行订阅，它们就能够接收到代理发送过来的信息，而无需建立大量直接连接。这一拓扑结构对解耦发布者与订阅者的需求有着显著优势，因为代理仅负责数据从一个点传输到另一个点，不需要处理它们之间复杂的事务。

MQTT 主要特性

1：主题

每条消息都包含一个主题，这是一个基础元素，与有效载荷及头部信息一起组成。在 MQTT 协议中，每个主题都是由斜杠“/”分隔的一个层级结构，如“home/sensor1/data/temperature”，这样的结构不区分大小写，同时还可以使用占位符来表示单个或多层级，如“+”、“#”。

2：服务质量

为了保证消息可靠传输,MQTT 使用了服务质量等级，这包括 QoS 0（至多一次）、QoS 1（至少一次）及 QoS 2（仅一次）。其中 QoS 2 提供了最高水平服务质量，但这要求更多确认机制及其实施措施。

3：会话感知

为了保持稳定连接,MQTT 提供了一系列机制。当客户端连入时，他们会定期发送保持连接请求以确认当前状态。此外，当客户端准备离线时，他们也可以设置遗嘱消息，以便通知其他客户端当前状态变化。

4：持久会话

当代理与订阅者建立持久会话时，它们能够存储未被读取或响应到的消息直到该用户准备好接收。这对于不稳定的网络环境非常有用，因为这样可以保证即使出现断网情况，也不会丢失任何关键信息

关于实时性能：

由于其轻量级设计 MQQQT 在物联网中的实时性能表现卓越。在没有延迟的情况下，无论是在发布者与代理间还是在订阅者与代理保持活跃连接的情况下，都能实现几乎实时响应，对于快速数据处理具有巨大的帮助

关于安全：

从初始阶段开始，即身份验证过程中 MQQQT 就提供用户名密码认证机制。而从版本5起，更进一步引入了令牌传递功能以及质询响应认证等额外安全措施，使得此类交流更加安全可靠

最终，在车联网、大规模军事控制系统、小型工业设备网络乃至无人飞行器控制等众多场景中，MQQT 显示出了其极高适用性的魅力，为那些追求简单高效解决方案的地方提供了坚固而紧凑的手段。