什么是Modbus
Modbus 是一种串行通信协议,最初由Modicon(现在的施耐德电气Schneider Electric)于1979年开发,用于可编程逻辑控制器(PLC)之间的通信。Modbus协议设计简单,易于部署和维护,并且由于其开放性,没有版权要求,因此被广泛应用于工业领域。Modbus支持多种通信介质,包括RS232、RS485、RS422以及以太网等,它使用主从架构,其中一个节点作为主节点,其他节点作为从节点进行通信。Modbus协议定义了多种功能码,用于执行不同的操作,如读取或写入寄存器数据等。
什么是MQTT
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输协议)是一种轻量级的、基于发布/订阅模式的通信协议,构建于TCP/IP协议之上,由IBM在1999年发布。MQTT协议特别适用于物联网(IoT)设备,因为它能够在低带宽和不稳定的网络环境中提供可靠的消息传输。MQTT协议支持三种不同的服务质量(QoS)级别,允许开发者根据应用需求选择合适的消息传输保证。MQTT协议广泛应用于需要低功耗和低带宽的场合,如智能家居、车载系统等
为什么要将Modbus转成MQTT?
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Modbus在安全性和实时性方面存在挑战:
- Modbus协议存在安全漏洞,容易受到黑客攻击和数据篡改。
- 在实时性和带宽利用率方面,Modbus与现代工业通信标准相比显得不够优秀。
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MQTT协议的优势:
- 轻量级:MQTT适用于带宽有限、网络质量差等环境。
- 灵活性:支持多种连接方式,通过订阅/发布模式实现灵活的消息传递。
- 可靠性:能保证消息的可靠传输,即使网络中断也能重新连接并恢复通信。
- 安全性:支持SSL/TLS加密和认证机制,数据传输更加安全。
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MQTT在物联网领域的应用:
- MQTT协议广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、智慧城市等领域。
- 它更适合分布式系统中的消息传递需求。
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必要性和意义:
- 将Modbus转换成MQTT能够弥补Modbus协议的不足,提高通信效率和安全性。
- 在工业4.0时代的要求下,实现系统的升级改造势在必行。
通过将Modbus桥接至MQTT,可以充分利用MQTT协议的优势,解决Modbus的局限性,满足现代制造业对高效、安全通信的需求,为工业领域的智能化、自动化和数据化发展提供更好支持。
作者介绍:
90后资深架构师,深耕工业可视化,数字化转型,深度学习技术在工业中的应用。深入研究Web3D,SCADA ,深度学习开发应用。开发语言技能JAVA/C#/Python/Golang/Vue3/TypeScript, 关注【工业可视化】带你一起学~