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传输协议，它以其简单、高效且易于实现而广受欢迎。这使得它成为一种理想选择，不仅适用于对代码精简要求严格的情况，也适合于资源有限但需要实时数据传输能力的地方。

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一种技术解决方案。在2013年被IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准，这标志着 MQTT 开始逐渐走进行业主流。

MQTT 的普及得益于其在工业领域广泛应用，其中尤以对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境中的表现最为显著。该协议通过代理服务器来工作，使得发布者和订阅者能够解耦，从而降低了复杂性的同时提高了系统稳定性。此外，它还具有主题管理机制，可以根据不同的需求灵活地组织数据流动，以满足不同场景下的信息处理需求。

MQTT 主要特点

1：主题

每条消息都包含一个或多个层级结构化的话题名称，以及头部信息，这些话题可以用来过滤消息并进行订阅。此外，还有占位符机制允许客户端更灵活地定义自己的话题规则，以便更好地匹配特定的数据集成需求。

2：服务质量

为了确保消息无误送达，即使是在不稳定或不可靠连接的情况下也能保持高效率。QoS等级分为0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供最高水平的事务保证，但这也意味着更多冗余信息必须被发送以确保成功。

3：会话感知

为了维持持续运行状态，无论是否存在断线情况，都能保证即时恢复服务。当连接建立后，将通过定期心跳包更新来维持这一状态，并且如果出现意外断开，可以通过遗嘱机制通知其他参与方。

4：持久会话

对于那些需要长时间存储未接收到所有已发出的数据的情形来说，此功能尤其重要，因为一旦重新建立连接，那么所有积累起来但尚未被确认收到的消息都会得到妥善处理，从而防止任何潜在丢失现象发生。

关于 MQTT 的实时性能：

尽管设计上考虑到了高效率，但实际使用中可能受到具体应用环境所影响，如延迟产生因素或网络拥塞情况。但总体来说，在没有明显干扰的情况下理论上能够提供近乎即时响应速度，这对于快速决策过程至关重要。

安全措施：

从身份验证到令牌认证，再到质询响应认证等额外安全措施，一系列保护措施已经内置于最新版本之中，以提升用户信任度并保护敏感信息不被非法访问或窃取，同时保障整个系统不受黑客攻击威胁。

最后，

由于 MQTT 在车联网、大型军事项目、小型工业控制器以及无人驾驶飞行器控制等领域均显示出卓越性能，因此它成为了许多企业选用的首选通信标准之一。这也证明了 MQTT 在面临挑战与创新方面所展现出的强大适应力及其承诺不断追求最佳实践原则，为客户提供完善解决方案。而倍加福作为德国曼海姆的一个创新驱动企业，其致力于自动化行业传统及未来应用，对新兴技术保持开放态度，为全球工厂自动化及过程产业客户提供丰富产品，是我们时代不可忽视的一部分力量——推动变革与进步。