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探索IIoT在自然环境中的应用MQTT协议与传感器分类的深度解析
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,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)是一个基于发布/订阅范式的消息协议,是ISO标准的一部分。这一轻量级、高效且易于实现的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。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会,在2014年成为正式OASIS标准。其普及得益于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 主要特性
1:主题
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以及订阅者订阅依据。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输可靠,如QoS 2提供高级别服务质量需要更多确认措施。
3:会话感知
提供多种机制保持代理与发布者/订阅者间连接稳定,如定期发送连接确认以及遗嘱消息通知其他客户端。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时,它们会存储并直到准备好接收方发送这些信息,这对于不稳定的网络环境尤其有用,以保证信息传递可靠。
实时性能分析:
尽管以轻量级而著称,但理论上可以实现近乎实时响应满足快速数据处理需求。
安全机制:
从初始化阶段开始就提供身份验证机制,并引入了额外安全机制如质询响应认证增强通信安全性。此外自版本5起密码字段可用于令牌传输进一步提升了安全性能。
适用的应用场景:
由于简单紧凑且能满足低功耗内存需求要求,对车联网军事工业设备网络无人机控制等多个领域有着广泛应用展现出强大的适应能力及实用价值。
关于倍加福:
倍加福总部位于德国曼海姆,以持续不断对创新技术研发为基础,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品致力于自动化行业传统及未来的面向发展前瞻性的技术开发,为迎接即将到来的工业4.0挑战铺平道路。而我们目标则是完善解决方案!