探索IIoT力量MQTT通信原理与传感器应用PPT解析自然环境

探索IIoT力量MQTT通信原理与传感器应用PPT解析自然环境

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协议轻量级简单开放易于实现,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技术解决方案。2013年,IBM将其提交给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特别是在对代码精简开销减少并且网络流量受限环境中。此基本工作原理如下图所示:客户端通过连接到代理,然后一些客户端通过订阅一个特定主题,而其他客户端则向代理发送数据以便代理将此消息发送给所有订阅该主题的一切客户端。这一拓扑结构显著优势在于发布者与订阅者的解耦,使得每个节点可以独立运行而不会影响整个系统性能。

主机管理

1: 主题

主题是Mqtt协议中的基础元素,每条信息都包含一个主题以及有效载荷以及头部信息。而这些信息都是由代理来过滤并根据依据进行分发。

2: 服务质量

Mqtt通过服务质量等级来确保信息传输。在QoS等级中有0 至多一次、一至少一次、二仅一次,其中QoS 二提供了更高层次服务质量,但需要更多确认措施进行实施。

3: 会话感知

Mqtt提供了多种机制来确保代理与发布者/订阅者之间保持稳定的连接。一种基本方法就是保持会话状态,将这类状态更新到服务器上,以便即使当用户离开时也能保存他的进度。此外,当用户初始化连接时,还可以设置遗嘱消息以便通知其他用户。

4: 持久会话

当建立持久会话时,无论是否有新数据出现,都能够保证持续不断地获取或发送最新数据。这对于那些不稳定的网络环境尤其有用,因为这样就可以保障无论何时何地都能接收到最新数据。

5: 实时性的如何?

6: 安全性的如何?

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