MQTT 协议：机器对机器通信的解决方案？

遥测在通信科学领域是一个相对古老的概念。上世纪初，传感器获得了远距离发送信号的能力，使科学家能够远程监控机器和其他活动。快进到最近，当有了计算机处理器时，机器可以处理从传感器和其他机器发送的数据，从而创建机器对机器 (M2M) 通信。当今因特网对数据和信息通信的广泛使用推动了对标准协议的需求。

物联网根据其用途可以具有不同的含义。出于商业和工业目的，这个概念可以分为两个领域：工业物联网 (IIoT) 和物联网 (IoT)。两者之间的一些主要区别是：

物联网适用于许多细分市场，包括消费品、农业、制造和医疗保健，而工业物联网则侧重于工业应用，例如制造和能源。IIoT 是更大、更通用的 IoT 的较小子集。

物联网关注人类消费者。IIoT 渴望访问尽可能多的数据，以微调工业流程并最大限度地提高供应链的效率。

虽然 IoT 会生成大量可以改善消费者体验的数据，但 IIoT 数据的数量要多得多，并且对于流程成功和利益相关者安全而言可能更为重要。

IoT 和 IIoT 向前发展的主要挑战是如何处理收集到的大量数据。

MQTT 到底是什么？

这是我第一次接触到一个非常有趣的主题时的反应。首字母缩写词的意思是：

消息：简单来说，MQTT 涉及数据源向“代理”发布消息。然后代理将消息数据分派给所有订阅了来自该确切来源的数据标签的设备。

队列（或排队）：尽管名称中有“队列”一词，但 MQTT 并不是基于队列的协议。显然，这个术语在整个世代协议的遗产中一直未被使用。

遥测：IoT 和 IIoT 的关键，数据传输是遥测的核心。

传输：数据传输通过集中式集线器/代理从点到点发生。

MQTT 是一个简单的中心辐射系统：传感器、应用程序和设备通过在数据中心运行的中央代理进行通信。设备不会尝试在它们之间进行通信，因为所有数据都通过代理进行定向。MQTT 对处理要求很轻，因此非常适合带宽和延迟受限网络中的应用程序，例如制造环境中常见的应用程序。MQTT 会话简单快捷：连接、身份验证、通信和终止。随着数据量的增长，协议的简单性和“轻量级”有助于提高可扩展性。MQTT 非常适合包含许多简单传感器（例如输电线路、管道或化石燃料井）的大型远程网络。

广泛的应用

除了监控遥远的输油管道和其他能源传输资产的能力外，MQTT 紧凑、低带宽的特性还适用于许多其他用途。包括供暖、通风和空调 (HVAC)、照明、智能电器和安全系统在内的家庭自动化应用程序已采用 MQTT（图 1）。家庭园艺可以通过光、温度和湿度传感器发送的信息获得高科技，这些信息发送给适当的用户，这些用户反过来相应地自动调整浇水程序。极客们甚至可以对 Arduino ®进行编程或 Raspberry Pi™ 使用 MQTT 协议控制圣诞灯饰。医疗监控器、交通网络监控、资产跟踪、环境合规性检查、气候数据记录和自动售货亭监控都是使用 MQTT 的示例。

图 1：家庭自动化是 MQTT 的用途之一。

包起来

及时准确的信息有助于提高消费者 (IoT) 和制造 (IIoT) 领域的性能。随着越来越多的数据可供解释和使用，建立信息共享协议和方法将变得至关重要。在 M2M 通信领域，MQTT 正在确立自己作为领先协议的地位，因为它提高了可扩展性，同时最大限度地减少了物理制造领域普遍存在的长延迟、低带宽和传输中断的影响。

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审核编辑 黄昊宇