MQTT naspram OPC UA: Usmeravanje kroz industrijske protokole iz ugla proizvođača opreme
У доба паметне производње, машине морају да раде више од самог извршавања задатака. Оне морају да комуницирају. Као произвођач оригиналне опреме (OEM), избор начина преноса података са ПЛЦ на облачни сервер или локалну базу података је кључна дизајнерска одлука. Иако и MQTT и OPC UA олакшавају пренос података, њихове основне архитектуре служе веома различитим сврхама у оквиру индустријске аутоматизације.
Порекло индустријске повезаности
Разумевање ових протокола захтева поглед у њихову историју. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) започео је као решење за нафтоводе повезане сателитском везом. Његови творци су требали лаган, енергетски штедљив метод за руковање прекидним везама. Насупрот томе, OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) развио се из Microsoft-ових корена у неутралан стандард за произвођаче. Данас га OPC фондација одржава као безбедан, платформски независан оквир за аутоматизацију фабрика.
Механизми MQTT модела објави-претплати се
MQTT се ослања на архитектуру „Објави/Претплати се“. У овом систему, централни посредник управља свим саобраћајем података. Уређај „објављује“ податке на одређену тему код посредника. Према томе, сваки клијент „претплаћује се“ на ту тему да би добио ажурирања. Ова раздвојена метода изузетно добро функционише за удаљене сензоре са нестабилним везама. Међутим, пошто посредник стоји у средини, и машина и клијент морају одржавати пут до тог центра.
Сложеност OPC UA архитектуре
За разлику од једноставног протокола за слање порука, OPC UA је свеобухватна комуникациона архитектура. Омогућава директне, богате везе између клијента и сервера. Ова структура омогућава „прегледање“, где сервер може у реалном времену истраживати унутрашњу структуру ознака ПЛЦ . Иако подржава Објави/Претплати се, његова снага лежи у клијент/сервер моделу. Поред тога, водећи произвођачи система управљања уграђују OPC UA нативно у свој хардвер, иако је често потребна лиценца за активирање.
Предности MQTT у облачној интеграцији
MQTT се истиче када је пропусни опсег ограничен или када се подаци шаљу на облачне платформе. Његова мала величина заглавља чини га изузетно брзим за мале количине података. Штавише, водећи провајдери облака као што су AWS и Azure користе MQTT као свој примарни протокол за пријем података. Ово чини интеграцију са алатима за „велике податке“ релативно једноставном. Међутим, многи стандардни контролни системи индустријске аутоматизације не подржавају MQTT нативно, често захтевајући спољне пролазе или прилагођени код.
Високобрзи подаци и предности OPC UA
Када апликација захтева високобрзи, синхронизовани пренос података са тестног стола или управљача мотора, OPC UA је обично бољи избор. Ефикасно обрађује велике скупове података и пружа робусне безбедносне функције одмах спремне за употребу. Пошто је индустријски стандард, већина савремених ДЦС и SCADA система препознаје OPC UA ознаке без додатног посредничког софтвера. Ова нативна компатибилност поједностављује дугорочно одржавање аутоматизације фабрике .
Избор правог протокола за вашу машину
Коначна одлука често зависи од постојеће ИТ инфраструктуре купца. Ако фабрика већ користи одређени технолошки скуп, вероватно ће захтевати тај протокол за вашу машину. Ако имате избор, размотрите одредиште ваших података. За локалну, високобрзу комуникацију машина-машина (М2М), OPC UA нуди дубљу интеграцију. Ако је циљ удаљено праћење или облачна анализа, MQTT пружа једноставнији пут.
Ауторски коментар: Хибридна стварност
По мом професионалном искуству, расправа „MQTT против OPC UA“ често је лажна дилема. Многи савремени пројекти индустријске аутоматизације заправо користе оба. Често користим OPC UA за високобрзу локалну контролу и размену података између ПЛЦ-а и ХМИ-а. Истовремено, користим MQTT пролаз за слање сажетих кључних показатеља учинка (KPI) на облачну контролну таблу. Мој савет произвођачима оригиналне опреме: немојте се закључавати у један протокол. Уместо тога, изградите флексибилну архитектуру која може да се прилагоди специфичном дигиталном екосистему купца.
