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向不同的方向扩展和发展，并且各有其目标和优先事项（IT注重数据，OT注重流程），IT/OT融合成为推动组织在工业领域向前发展的关键。
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。虽然收集数据是一个挑战，但使其有价值又是另一个挑战。
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的高效可靠的数据交换。与传统协议不同，它以轻量级、高效和可靠而闻名。但在我们深入研究它的好处之前，让我们了解一下MQTT的历史及其工作原理。
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遥测传输，“MQ”代表IBM的产品系列。该协议用于需要低功耗和带宽的石油和天然气行业的远程遥测应用。
随着时间的推移，IBM将MQTT 3.1作为开放协议提供。然后在2014年，该协议获得OASIS标准化。
2019年，发布了一个名为MQTT 5的升级版本。有趣的是，MQTT不再只是一个首字母缩略词，而是成了协议本身的名称。
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代理：所有客户端到客户端通信的中介。设备想要共享消息时，会将其传递给代理，代理确保消息到达正确的接收者。
- MQTT客户端：可以是发布者、订阅者或两者兼而有之。发布者是发送消息的计算机，而订阅者接收其感兴趣的特定消息。
最初，客户端创建与代理的会话。连接后，如果客户端有内容要分享，可以发送消息，订阅其感兴趣的主题，或者同时执行这两项操作。
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。
从本质上讲，MQTT通过使用此发布者/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，确保其各自都能获得所需的信息。
MQTT发布者/订阅者解耦功能
代理负责客户端之间的通信，因而消除了计算机之间的直接连接，从而为客户端之间的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。
与需要在设备和服务器之间进行直接点对点连接的OPC/UA不同，MQTT的解耦可实现更大的灵活性、可扩展性和韧性。
OT系统与IT基础设施无缝集成，不受特定协议或硬件依赖关系的严格约束，有助于实现互操作性和面向未来的部署。
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
在制造设施或商业建筑中，MQTT可以与能源管理系统集成，以实时监测和控制能源消耗。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以进行预测性维护。这就减少了停机时间并优化了资产性能。
医疗保健监控系统
在医疗保健设施中，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应用可以将患者的生命体征和传感器数据传输到IT系统，以进行远程监控、提醒和预测分析，从而提高患者护理和运营效率。
供应链和库存管理
MQTT促进了生产系统、仓库管理系统（WMS）平台和企业资源计划（ERP）平台之间的通信。OT系统为IT系统提供实时库存更新、发货跟踪和需求预测，以优化库存量、订单履行和供应链可见性。
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