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探索IIoT在自然环境中的应用MQTT通信协议与传感器种类大全实物图解
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,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。
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,它被提交给OASIS规范委员会,在2014年成为正式的OASIS标准。
MQTT在工业领域广泛应用,因为它对代码精简、开销减少以及网络流量受限环境有很好的表现。其基本工作原理如下图所示:客户端(包括发布者和订阅者)连接到代理。一旦客户端订阅了一个特定的主题,比如“温度值”,然后代理就可以将此信息发送到所有已经订阅这个主题的人或机器。
MQTT 主要特性
1:主题
每条消息都包含一个主题,这个主题决定了消息应该被送往哪里去,以及谁会收到这条信息。
2:服务质量
通过服务质量等级来确保消息传输成功,有三个等级:0(至多一次)、1(至少一次)和2(仅一次)。
3:会话感知
保持连接消息,以确认连接有效,同时也可以设置遗嘱信息,当用户离线时通知其他用户。
4:持久会话
当代理与订阅者建立了持久会话时,它们就会存储这些信息直到它们准备好接收,这样即使网络不稳定,也能保证数据传递无误。
关于实时性能:
理论上,在没有延迟的情况下,可以实现近乎实时响应,而对于快速数据处理需求来说,这一点尤其重要。
关于安全:
从初始连接开始,就提供用户名密码验证机制,并且自5版本起引入了一些额外安全措施,如令牌传输等,以增强通信安全度。
适用于哪些应用场景?
由于其轻量级、高效率,使之非常适合于需要简单解决方案的地方,无论是从多个传感器收集还是向大量同类型传感器发送信号,或是在低功耗内存需求高的地方,都能发挥出色。此外,还有车联网军事及其他很多领域都有着广泛应用显示出其强大的适应力及实用价值。
关于倍加福:
倍加福以德国曼海姆为总部,由于不断研发创新技术,为全球工厂自动化及过程行业客户提供丰富产品,将致力于既有自动化又面向未来的应用,并不断开发前瞻科技,为迎接即将来临工业4.0挑战做准备。