探索IIoT在自然环境中的应用MQTT协议与传感器的协同工作原理

探索IIoT在自然环境中的应用MQTT协议与传感器的协同工作原理

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。这使得它适用范围非常广泛,因为它轻量级、高效且易于实现。

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。在2013年IBM提交给OASIS规范委员会,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,如对代码精简、开销减少和网络流量受限环境中。其基本工作原理如下图所示:客户端通过代理发送数据,然后代理将此消息发送到所有订阅了该主题客户端。这种拓扑结构最大的优势在于发布者与订阅者的解耦,使得代理只负责将数据从一端传输到另一端,无需建立大量连接。

MQTT主要特点

1:主题

每条消息都包含一个主题,这是过滤消息以及订阅依据。

2:服务质量

通过服务质量等级来确保可靠传输。

3:会话感知

提供多种机制保持连接稳定。

4:持久会话

存储未被接收到的信息直到准备好接收者接受这项信息,这对于不稳定的网络尤其有用,以保证信息可靠传递。

MQTT实时性能如何?

理论上能够实现近乎实时或无延迟响应,对快速数据处理需求很友好。在发布者与代理间无延迟且保持活跃连接的情况下,可以实现高效率实时性能。

MQTTY安全机制:

身份验证机制已经存在,从初始化阶段开始。而自5.0版本起引入了令牌传输密码字段以及质询响应认证等额外安全措施增强了通信安全性。

MQTTY适用于哪些应用场景?

广泛适用于需要简单紧凑解决方案的地方,如车联网军事工业设备网络无人机控制等多个领域展示出强大的适应力和实用性。此外,它还特别适合低功耗内存需求小环境下的使用,如从多个传感器收集数据或向大量同类型传感器发送信息的时候可以发挥作用极佳地提高资源利用率并降低成本输入输出速度同时也能有效提升整体系统性能

关于倍加福:

倍加福以德国曼海姆为总部公司,一直致力于研发创新技术,为全球工厂自动化过程行业客户提供丰富产品,并致力于面向未来的前瞻技术开发,为迎接即将来临的大潮水浪涌挑战做好准备

完善解决方案是我们的目标!