MQTT：在不损失数据完整性的情况下将数据从OT传输到IT
随着 IT 和 OT 朝着不同的方向扩展和发展，它们各自都有自己的目标和优先事项（IT 专注于数据，而 OT 专注于流程），IT/OT 融合 是推动组织在工业世界中前进的关键。
尽管数据传统上是 IT 的重点，但数据在 OT 流程中也发挥着重要作用。收集数据是一个挑战，而让数据变得有价值则是另一个挑战。
如何在不使硬件过载或失去数据完整性的情况下将数据从OT顺利传输到IT？
多年来，MQTT 一直是 IT/OT 通信的首选，可实现系统和设备之间高效可靠的数据交换。与传统协议不同，它以轻量、高效和可靠而闻名。但在深入了解它的好处之前，让我们先了解一下 MQTT 的历史和工作原理。
MQTT是什么时候创建的？
1999 年，IBM 创建了 MQTT 协议。它最初被称为 MQ Telemetry Transport，其中“MQ”代表 IBM 的产品系列。该协议用于石油和天然气行业的远程遥测应用，该行业需要低功耗和低带宽。
随着时间的推移，IBM 将 MQTT 3.1 作为开放协议提供。随后，在 2014 年，它被 OASIS 标准化。
2019 年，发布了升级版本 MQTT 5。有趣的是，MQTT 不再只是一个首字母缩写词——它是协议本身的名称。
MQTT如何工作？
MQTT遵循发布者/订阅者模型，该模型涉及两个关键组件：
- MQTT Broker：所有客户端到客户端通信的中介。当设备想要共享消息时，它会将其传递给代理，代理会确保消息到达正确的接收者。
- MQTT 客户端：可以是发布者、订阅者，或者两者兼而有之。发布者是发送消息的机器，而订阅者则监听其感兴趣的特定消息。
最初，客户端与代理创建一个会话。一旦连接，客户端就可以发送消息（如果他们有东西要分享）、订阅他们感兴趣的主题，或者同时做这两件事。
消息发送后，代理会接收并充当过滤器，确保发送给对该类型消息感兴趣的订阅者。
本质上，MQTT 通过使用这种发布者/订阅者设置简化了设备之间的通信。代理管理客户端之间的消息流，确保每个人都能获得所需的信息。
MQTT发布者/订阅者解耦功能
由于代理位于客户端通信之间，它消除了机器之间的直接连接，为客户端之间发布和订阅消息提供了不间断的通信。
这种解耦功能分为多个维度：
- 空间解耦，客户端不知道彼此（他们只需要知道代理）。
- 时间解耦，客户端可以在不同时间发布和订阅同一主题。
- 同步解耦，客户端可以异步操作，无需彼此响应。
与传统的OPC/UA机制相比，这种解耦的通信模式为OT用户带来了显著的优势。
与 OPC/UA需要在设备和服务器之间建立直接点对点连接不同，MQTT 的解耦允许更大的灵活性、可扩展性和弹性。
OT 系统与 IT 基础设施无缝集成，无需紧密绑定于特定协议或硬件依赖关系， 从而促进互操作性 以及面向未来的部署。
MQTT有哪些用途？
在灵活性、可扩展性和实时数据交换最为重要的场景下，特别适合实施MQTT。
能源管理系统
在制造工厂或商业建筑中，MQTT 可以与能源管理系统集成，以实时监控和控制能源消耗。IT 平台可以分析这些数据以优化能源使用模式，而 OT 系统可以动态调整设备设置以实现最高效率。
预测性维护
通过利用 MQTT 的轻量级消息传递，OT 系统可以将传感器数据传输到分析平台进行预测性维护。这减少了停机时间并优化了资产性能。
医疗保健监控系统
在医疗机构中，MQTT 可以集成医疗设备、患者监控系统和电子健康记录 (EHR) 平台。OT 应用程序可以将患者生命体征和传感器数据传输到 IT 系统，以进行远程监控、警报和预测分析，从而增强患者护理和运营效率。
供应链和库存管理
MQTT 促进生产系统、仓库管理系统 (WMS) 平台和企业资源规划 (ERP) 平台之间的通信。OT 系统为 IT 系统提供实时库存更新、货运跟踪和需求预测，以优化库存水平、订单履行和供应链可视性。
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