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ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下的基于发布/订阅范式消息协议。其轻量级、高效且易于实现，使其适用范围非常广泛。

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技术解决方案而存在。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。

MQTT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的使用。基本工作原理如下图所示：客户端（包括发布者和订阅者）通过代理建立连接。一旦建立连接，一些客户端会通过订阅特定主题，如温度值，而其他客户端则以发布者的身份向代理发送数据，然后代理将这些消息发往所有订阅该主题的客户端。这一拓扑结构最大的优势就是解耦了发布者与订阅者的关系，无需在它们之间建立大量连接，只需要代理负责将数据从一端传输到另一端即可完成任务。

MQTT 主要特性：

1：主题

每条消息都包含一个主题，这个主题是过滤信息以及依据来进行分组或聚类的一个基础元素。此外，它还可以有多层级，如“home/sensor1/data/temperature”包含四个层级，可以利用斜杠“/”分隔各层级，并且区分大小写。如果需要，则可以使用占位符如“+”或“#”。

2：服务质量

通过服务质量等级来确保消息的一致传输QoS等级包括0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供高水平服务质量，但需要更多确认措施实施措施以确保成功传送。

3：会话感知

为了维持稳定的连接状态，它提供了多种机制，其中包括保持活跃性的持续努力以及遗嘱信息设置，当离线时通知其他用户，以保证连续性的实时处理能力。

4：持久会话

当双方建立了持久会话状态，那么代理就会存储待发送信息直到接收方准备好接收，从而提高了延迟时间短暂失去联系时能够恢复信号流功能，在不稳定网络环境中更有助于保证数据完整无误地被接受并处理

关于实时性能方面，理论上来说由于没有明显延迟，而且保持不断更新状态，因此这使得MQTT具有很好的实时表现。当发生变化或者事件触发的时候，就能迅速响应并采取行动，从而满足快速反馈需求要求

然而，在安全方面，该协议自初始化阶段开始就已经涉及到了用户名密码认证。而从版本5开始，还引入了一系列额外安全机制，比如令牌验证，以增强整个过程中的保护力度

最后，对于选择这种方式的人来说，其适用范围非常广泛，无论是对于收集大量来自不同的传感器类型还是发送大量相同类型信息，都能够有效率地执行任务。此外，它也被用于低功耗资源紧张的情况下，因为它只需要极小空间进行运作，同时也特别适合车辆互联网军事项目工业控制无人驾驶飞行器等许多行业领域因此显示出强大的灵活性及实际应用价值