工业物联网(IIoT)是一个很好的概念，但这项技术准备好处理关键数据和控制了吗?它能承受网络故障并在需要的地方可靠地通信数据吗?成功的数据处理和通信的一个关键元素是使用Sparkplug B的MQTT。
MQTT的核心是为不可靠的网络设计的。早在90年代，Phillips 66需要一种基于低带宽拨号和昂贵的VSAT(小型卫星碟形天线)技术的方法来改进其监控和数据采集(SCADA)网络的遥测报告。IBM与系统集成商Arcom Control Systems(现为Cirrus Link Solutions)合作，为Phillips 66开发了一种最低限度的通信协议，该协议可以优雅地处理基于TCP/IP的许多分布式设备之间的间歇性网络中断和高延迟。
20年后，MQTT作为一种灵活、高效的物联网(IoT)数据传输工具在信息技术领域流行起来，但这些应用程序不一定能利用MQTT严格的状态管理和数据完整性特性。Cirrus Link知道，MQTT要在工业环境中蓬勃发展，可靠性至关重要;因此，它开发了Sparkplug B(或SpB)配套规范来满足这一需求。
与spb兼容的设备和应用程序遵循标准的MQTT主题格式，这是一种数据丰富但高效的有效负载格式，并强制执行状态管理实践。这些调整保证了MQTT网络是可互操作的和状态感知的，为苛刻的工业应用程序做好了准备。
通过将工业MQTT代理与工业加固的spb兼容设备(如Opto 22的groov EPIC [Edge可编程工业控制器]和groov里约热内卢)结合起来，您可以创建可伸缩的、高效的工业物联网系统，抵御网络攻击，并提供高数据完整性和可用性。让我们看看这些片段是如何组合在一起的。
网络安全
MQTT的代理发布-订阅通信模型通过设计提高了安全性，因为每个网络客户机可以仅使用一个出站连接和不开放防火墙端口就创建到多个端点的双向通信。MQTT服务器(称为代理)完全管理路由，允许每个客户机的详细信息保持私有。
工业级代理软件，如Cirrus Link的战车或电感自动化的Ignition MQTT分销商，提供额外的安全特性，如访问控制列表(acl)和SSL/TLS加密。为MQTT TLS通信注册TCP端口8883。
Opto 22的groov设备是解决方案的最后一部分，它允许配置加密代理通信并上传相应的信任证书，以进行身份验证和密钥生成。
数据完整性
Sparkplug B用元数据增强了MQTT消息，支持有趣的新应用程序，比如存储和转发历史化。
如果groov设备失去与MQTT服务器的连接，它们可以在易失性或非易失性存储中对传出消息进行排队，将它们标记为历史记录，然后在连接恢复时将它们转发给代理。在网络的另一端，与spb兼容的MQTT订阅者，如感应自动化的Ignition MQTT引擎或金丝雀实验室的MQTT Sparkplug B Data Collector，可以识别并归档这些历史记录。
非易失性groov设备存储使用电源故障安全文件系统，提供额外的容错能力。
可用性
通过使用多个MQTT代理或真正的冗余服务器(如Ignition MQTT distribution)，工业MQTT客户机和代理也支持冗余以实现高可用性。这些代理可以安装在办公场所中，也可以安装在云中，groov设备可以根据需要配置与任意数量的连接，无论是通过有线以太网、Wi-Fi还是蜂窝无线电。
此外，groov设备利用Sparkplug B特性，允许它们指定并维护与主后端客户端的连接，如SCADA、历史记录或物联网平台。如果groov设备或后端客户端丢失到当前代理的连接，则groov设备将在可用连接中旋转，直到再次找到后端客户端。如果正在使用存储转发历史队列，那么一旦连接中断，groov设备就开始存储记录，并继续存储，直到它可以将其记录交付给目标应用程序。
建设工业物联网
MQTT与Sparkplug B是一种高效、可互操作和可靠的通信协议，适用于工业自动化和物联网。它是跨组织的可伸缩、多对多数据共享的基础。对于关键任务系统，Sparkplug b兼容设备和工业MQTT代理的组合提供了安全性、数据完整性和高可用性。
与消费物联网系统不同，Opto 22的groov EPIC和groov里约热内卢等工业加固设备提供了补充性的可靠性功能，如宽工作温度范围、UL危险位置和ATEX批准以及容错文件系统。
