传感器之谜揭秘MQTT如何解锁IIoT的无限潜能

  • 综合资讯
  • 2025年02月22日
  • 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

传感器之谜揭秘MQTT如何解锁IIoT的无限潜能

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泛应用于各个领域。

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,它被提交给OASIS规范委员会,并在2014年成为正式OASIS标准。这一成就得益于其在工业领域广泛应用尤其是在对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中。

MQTT通过代理来工作,其基本原理如下图所示:客户端(包括发布者和订阅者)连接到代理。一旦建立连接,一些客户端通过订阅一个特定主题,如温度值,而其他客户端则作为发布者发送数据至代理,然后代理将这些消息分发给所有已订阅该主题的一方。这一结构允许发布者与订阅者的解耦,使得只需建立单方面链接即可实现复杂数据流动,这极大地提高了系统性能并降低了成本。

MQTT主要特点

1:主题

每条消息都包含一个或多个层级使用斜杠“/”分隔以及头部信息。在这个过程中,可以使用占位符如“+”或“#”来过滤更具体或更广泛范围内的信息,以满足不同的需求。

2:服务质量

为了确保消息可靠传递,MQTT提供了三种服务质量等级,即QoS 0(至多一次)、QoS 1(至少一次)及QoS 2(仅一次),其中高级别服务质量需要更多确认机制。

3:会话感知

为了保持稳定的连接,MQTT提供了一系列机制,其中包括定期发送保持连接消息以及设置遗嘱消息,以便通知其他用户当某个用户离线时。

4:持久会话

当双方建立持久会话时,代理会存储直到收件人准备接收之日起这条信息,特别适合不稳定的网络环境以确保信息完整送达。

关于实时性的讨论显示出,在没有延迟的情况下,与代理保持活跃状态下的理论上可以实现几乎实时响应。此外,由于其设计考虑到了资源限制使得它非常适合对于快速处理大量数据请求的情境。

关于安全性的考量,从身份验证开始,如用户名密码认证到最新版本中的令牌传输认证,还有质询响应认证等额外措施,都增强了这一轻量级协议本身就具有较好的安全性能,但仍需结合实际情况进行配置调整以达到最佳效果。

此外,对于各种行业来说,无论是车联网还是军事装备控制或者是无人飞行器控制系统,大部分都能够利用这种灵活且高效方式进行数据交换。因此,无疑,MQTts 的普及让我们更加接近那繁忙而又精准地管理我们的世界的一个梦想世界

总结一下,

倍加福是一个德国公司,他们位于曼海姆,以创新驱动全球自动化市场,为他们寻求未来的挑战铺平道路。而自动化正变得越来越重要,因为这是我们生活方式改变的一部分之一—未来的驾驶力来源来自创意与革新!