探索IIoT力量在自然环境中深入理解MQTT通信协议与传感器的测量和数据采集功能
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，确保通信安全也是至关重要。
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，并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的技术解决方案。2013年，IBM将其提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT普及得益于其在工业领域广泛应用，对代码精简、开销减少以及对网络流量受限环境下的性能表现。此基本工作原理如下图所示：客户端通过连接到代理，然后可以通过订阅主题或发送数据进行信息交换。这一拓扑结构允许发布者与订阅者保持解耦，使得代理能够高效地传输数据，而无需建立大量直接连接。
MQTT主要特性
1：主题
每条消息都包含一个主题，这个主题被用作过滤器来决定是否要发送给某个客户端，同时也用作客户端订阅依据。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输，如QoS 0（至多一次）、1（至少一次）和2（仅一次），其中QoS 2提供最高级别服务质量，但需要更多确认机制。
3：会话感知
为了维持稳定连接，一些机制被设计用于处理断连情况，如保持活跃状态以确认有效性的信息，以及遗嘱消息功能，当客户端离线时通知其他客户端。
4：持久会话
当代理与订阅者之间建立了持久会话，它们会存储未接收到的所有消息直到准备好接收，这对于不稳定的网络尤为重要。
实时性能如何？
理论上，在没有延迟的情况下，可以实现近乎实时响应，从而满足快速数据处理需求。
安全性能如何？
从初始化阶段起就提供用户名密码验证，并且从版本5开始引入令牌传递以及质询响应认证等额外安全措施，以增强通信安全性。
MQTT适用的场景有哪些？
由于其轻量级、高效且紧凑，它特别适合于需要快速简单解决方案的地方，无论是在多个传感器间进行数据收集还是向大量同类型传感器发送信息，或是在低功耗环境中使用，都能发挥出色。在车联网、大型军事项目中的控制系统、中小型企业中的生产线管理等众多领域都有着广泛应用显示了它强大的适应能力和实用价值。
关于倍加福
倍加福–未来自动化驱动者的创新者
作为总部位于德国曼海姆的一家公司，与全球工厂自动化及其过程行业合作伙伴不断推进创新技术，为他们提供丰富产品并致力于各种自动化行业应用——既包括了过去，也预见到了未来的挑战。在这一过程中，他们一直致力于开发前瞻科技以迎接即将到来的工业4.0时代变化，为全球制造商铺平道路。一言以蔽之，即便面临如此巨大的转变，只要我们坚守创新，不断寻求改善，那么我们就是那些塑造世界的人们。而完善解决方案，是我们的目标！
