MQTT 协议接入

MQTT 协议概述

MQTT 是 OASIS 标准化的轻量级发布/订阅消息协议，专为低带宽、不稳定网络环境设计。

MQTT 采用发布/订阅（Pub/Sub）解耦模型：设备（发布者）把消息发布到主题（Topic），应用（订阅者）按主题通配符订阅感兴趣的数据，中间由 Broker 负责路由。发送方与接收方无需知道彼此的地址，天然适合海量分布式设备的接入。协议报文头最小仅 2 字节，可在 NB-IoT、2G 等窄带网络与卫星链路下稳定运行。

SS工控云如何支持 MQTT

SS工控云在统一 IProtocolAdapter 抽象下实现 MQTT 适配器，可同时作为订阅者（采集上行数据）与发布者（下发控制指令、推送告警），主要能力包括：

主题订阅：支持 + 与 # 通配符，批量订阅同类设备主题
QoS 保障：QoS 0 / 1 / 2 按订阅配置，断线重连后自动补订
报文解析：JSON 路径提取、二进制按字节偏移解析，自动生成数据标签
安全接入：用户名密码、TLS 证书双向认证
遗嘱机制：监听设备遗嘱主题（LWT），设备意外掉线秒级感知并触发告警
双向通道：按主题下发写指令，实现远程参数设置与控制

QoS 等级与报文格式

按数据价值选择投递保障，按设备能力选择报文格式

能力项	可选值	推荐场景
QoS 0（最多一次）	无确认、无重试	高频遥测：温度、压力等秒级刷新量
QoS 1（至少一次）	PUBACK 确认、可重发	默认选择：绝大多数采集与告警事件
QoS 2（恰好一次）	四步握手、去重	计费级数据：电能累计量、贸易结算量
JSON 报文	字段路径提取	边缘网关打包上云的通用格式
二进制报文	字节偏移 + 位定义	资源受限设备、带宽敏感场景

主题设计与连接要点

主题（Topic）设计建议

层级命名：按"站点/车间/设备/测点"组织，如 site01/lineA/plc01/temperature
通配订阅：以 site01/+/plc01/# 订阅同类设备的全部测点
上下行分离：采集走 .../data，控制走 .../cmd，权限隔离
遗嘱主题：统一约定 .../status 承载 LWT 遗嘱消息

连接配置

Broker 地址：TCP 1883 或 TLS 8883 端口，支持域名与负载均衡地址
认证：用户名密码 / 客户端证书，按租户隔离凭据
保活：Keep-Alive 心跳周期可配，弱网环境建议缩短
共享订阅：多实例部署时可启用共享订阅分摊消息量

典型应用场景

边缘网关汇聚上云

现场网关把多台 PLC 数据打包为 JSON 经 MQTT 上云，SS工控云统一订阅入中台。

分布式站点监控

水务泵站、加油站等分散站点经窄带网络上报，低带宽下保持秒级数据新鲜度。

第三方系统对接

与 ERP、MES、能源管理系统通过 Broker 双向交换数据与事件。

告警与指令下发

告警事件发布至消息总线触发短信/ webhook，控制指令按主题下发到执行端。

MQTT 常见问题

MQTT 的 QoS 等级如何选择？

QoS 0 最多一次，适合高频遥测数据（如每秒温度）；QoS 1 至少一次，适合绝大多数工业采集场景，SS工控云默认采用；QoS 2 恰好一次，适合计费级数据（如电能累计量）但对带宽与 Broker 压力更大。三种等级在 SS工控云中均可按订阅配置。

需要自建 MQTT Broker 吗？

SS工控云以标准 MQTT 客户端方式连接任意 Broker，包括 EMQX、Mosquitto、HiveMQ 及各大云厂商的物联网平台。生产环境建议自建 EMQX 或使用云端实例，开发测试可使用公共 Broker。

JSON 报文如何解析为数据标签？

在数据标签上配置 JSON 路径（如 data.temperatures[0].value）即可自动提取字段值，支持数值、布尔、字符串类型与单位换算。二进制报文可按字节偏移与位定义解析。

一个主题（Topic）能携带多个数据点吗？

可以。边缘网关通常把一台设备的多个测点打包成一条 JSON 报文发布到单个主题，SS工控云支持一条报文映射出多个数据标签，并按主题通配符（如 factory/+/machine/#）批量订阅同类设备。