MQTT · 工业SCADA轻量级应用

30章 从入门到实战
01 MQTT协议概述
  • MQTT的起源与发展
  • MQTT在工业4.0中的定位
  • MQTT vs OPC UA vs Modbus TCP
02 MQTT核心概念
  • 发布/订阅模型
  • 主题(Topic)与通配符
  • 服务质量(QoS 0/1/2)详解
03 MQTT报文结构
  • 固定头、可变头、有效载荷
  • 14种报文类型简介
04 MQTT Broker选型
  • Mosquitto、EMQX、VerneMQ
  • HiveMQ CE对比与部署
05 轻量级Broker部署
  • Mosquitto在树莓派/边缘网关安装
  • 配置与启动
06 MQTT客户端开发
  • Paho MQTT Python库安装
  • 基础用法与连接
07 发布者(Publisher)实现
  • Python定时发布传感器数据
08 订阅者(Subscriber)实现
  • 数据订阅与实时显示
09 主题设计最佳实践
  • 工业场景命名规范、层级设计
  • 通配符使用
10 QoS实战
  • 不同QoS级别性能测试
  • 选型建议
11 保留消息(Retained Message)
  • 设备状态上报
  • 断线重连后状态恢复
12 遗嘱消息(Will Message)
  • 设备异常断线检测
  • 告警机制
13 MQTT over TLS
  • 为工业MQTT配置SSL/TLS加密
14 用户名密码认证
  • Broker的ACL访问控制列表配置
15 MQTT与SCADA数据采集
  • PLC数据通过MQTT网关发布
16 MQTT与数据库集成
  • 订阅者写入InfluxDB时序数据库
17 MQTT与Web可视化
  • Node-RED订阅数据创建仪表盘
18 MQTT桥接(Bridge)
  • 跨网络、跨Broker数据同步
19 MQTT集群与高可用
  • EMQX集群搭建与负载均衡
20 MQTT-SN协议
  • 面向传感器网络的MQTT变种
21 Sparkplug规范
  • MQTT在工业SCADA标准化数据模型
22 边缘计算与MQTT
  • 边缘网关本地数据处理与过滤
23 MQTT与OPC UA融合
  • 通过MQTT桥接OPC UA服务器数据
24 MQTT性能调优
  • 会话过期、消息队列、最大报文优化
25 MQTT安全最佳实践
  • 证书管理、防火墙策略、入侵检测
26 MQTT日志与监控
  • Prometheus + Grafana监控Broker
27 MQTT故障排查
  • 连接问题、消息丢失诊断方法
28 MQTT在新能源场站应用
  • 光伏逆变器数据采集案例
29 MQTT在智慧水务应用
  • 泵站远程监控与告警案例
30 课程总结与展望
  • MQTT + 数字孪生 + AI预测性维护
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