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解锁IIoT潜力MQTT通信协议在自然环境中的传感器应用详解
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,设备必需具备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。
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ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。MQTT协议轻量级、简单、高效,这些特点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的技术解决方案。2013年,IBM将其提交给OASIS规范委员会,随后在2014年成为正式的OASIS标准。
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并且网络流量受限环境中。在自然环境中的传感器应用中,它以其低功耗、高效率以及能够处理大量数据流而受到青睐。
MQTT 主要特性
1:主题
主题是 MQTT 协议中的一个基础元素,每条消息都包含一个主题和有效载荷,以及头部信息。主题是代理用来过滤消息和订阅者订阅依据。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输QoS等级包括0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次),其中QoS 2 提供高级别服务质量需要更多确认措施。
3:会话感知
提供多种机制确保代理与发布者/订阅者之间连接稳定,如保持连接消息,以确认连接有效性的客户端定期发送此类消息。此外,当初次连接时客户端会向代理提供“遗嘱信息”,以便当客户端离线时通知其他客户端。
4:持久会话
当建立了持久会话时,当代理与订阅者准备好接收时,将存储这些信息。这一特性对于网络环境不稳定的情况尤其有用,对于保证信息完整无损很有帮助。
MQQQ 的实时性能如何?
理论上,在发布者与代理间无延迟,并且保持活跃状态的情况下,可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
关于倍加福
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倍加福以德国曼海姆为总部,其持续不断对创新技术研发,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品,并致力于传统应用面向未来的发展,同时也不断推进前瞻技术开发,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。
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