Как MQTT-брокеры и периферийные платформы способствуют производству «Индустрии 4.0»

Индустрия 4.0 использует вычислительные инструменты, которые преобразуют необработанные производственные данные в практические идеи, повышая прибыль и эффективность. Среди этих инструментов протоколы передачи данных — OPC-UA, MTConnect и MQTT — играют ключевую роль в передаче информации с устройств промышленного Интернета вещей (IIoT) на пограничные шлюзы, корпоративные серверы и облако.

MQTT, облегченный протокол публикации/подписки, особенно подходит для заводских сред, где подключение может быть прерывистым и полоса пропускания ограничена. Поставщики программного обеспечения, такие как FairCom. и HiveMQ предоставить брокеров MQTT, которые управляют потоком сообщений между устройствами и потребителями.

«Когда удаленное устройство — скажем, датчик нефтепровода — имеет данные для отправки, оно публикует их короткими пакетами всякий раз, когда доступна полоса пропускания», — объясняет Рави Субраманьян, директор HiveMQ по отраслевым решениям для производства. «Эта асинхронная модель гораздо более эффективна, чем опрос ненадежных ссылок».

Постоянный обмен сообщениями со встроенными базами данных

Брокер MQTT от FairCom, FairCom MQ, отличается от других брокеров внедрением облегченной базы данных. Эта функция обеспечивает по-настоящему постоянный обмен сообщениями и возможность хранения и пересылки, гарантируя, что сообщения сохраняются, даже если устройство временно теряет соединение.

Эвальдо де Оливейра, вице-президент по развитию бизнеса FairCom, отмечает:"Опубликуйте один раз, подпишитесь в любое время. Брокер хранит данные до тех пор, пока подписчик не будет готов, что упрощает создание приложений для аналитики или прогнозного обслуживания".

Виктория «Тори» Джонс, технический писатель FairCom, добавляет:«Исторические данные можно воспроизвести на новых машинах, просто подписав их на соответствующую тему».

Периферийные вычисления для принятия решений в реальном времени

Производственным цехам необходимы поминутные данные для предотвращения дефектов и оптимизации производительности. Периферийные решения от HiveMQ и FairCom обеспечивают обработку данных практически в реальном времени вблизи источника, сокращая задержку и снижая нагрузку на облачную инфраструктуру.

Субраманьян подчеркивает:"Периферийные устройства могут выполнять быстрый анализ локально, вызывая немедленные действия. Когда необходима более глубокая аналитика, данные пересылаются на предприятие или в облако для расширенной аналитики, такой как профилактическое обслуживание".

FairCom Edge, универсальная платформа управления данными IIoT, работает на облегченных шлюзах и поддерживает несколько протоколов. Его механизм преобразования может преобразовывать и обогащать потоки данных, соединяя операционные технологии (ОТ) с системами информационных технологий (ИТ).

Де Оливейра утверждает:«Основная ценность периферийных вычислений заключается в обработке данных — скорости, преобразовании и обогащении, а не просто в вычислительной мощности».

MQTT — не единственный вариант

Эд Лапира, генеральный директор Predictronics, объясняет, что MQTT не принят повсеместно. "Наша платформа сбора данных в режиме реального времени основана на требованиях клиентов. Мы поддерживаем протокол только в том случае, если клиент его специально запрашивает".

Predictronics в основном использует OPC-UA для данных контроллера, ПЛК или SCADA, а также MTConnect для станков с ЧПУ. «Все эти протоколы служат одной цели:надежной передаче данных от промышленного оборудования», — говорит Лапира.

В целом, брокеры MQTT со встроенным постоянством и архитектурой, ориентированной на периферию, являются мощными инструментами Индустрии 4.0, однако производители также оценивают такие протоколы, как OPC-UA и MTConnect, исходя из конкретных эксплуатационных потребностей.