A negyedik ipari forradalmat éljük.

Sorrendben az első 1784-ben a gőzgép feltalálásával indult, majd azt követte a gyártósorok tömegtermelése a villamos energia felhasználásával 1870-ben. A harmadik volt 1969-ben, az első programozható PLC vezérelt gyártó folyamatok és a számítógép vezérelt gyártástámogatás Információ Technológiával. Ma pedig a Cyber-fizikai rendszerek korát éljük, ahol milliós nagyságrendű szenzorhálózat küld felhőalapú szolgáltatásokon keresztül AI algoritmusoknak, Terra bájtokat meghaladó adatokat az optimalizált és személyre szabott szolgáltatások eléréséhez. Nem mellékes hozadéka a ma oly fontossá vált környezettudatosság is az optimalizált energiafelhasználással.

Ennek a fejlődésnek és fejlesztéseknek a sorába illik a megannyi disruptive, azaz felforgató technológiák közül az MQTT, az IOT rendszerek egyik kommunikációs megoldása.

MQTT = Message Queueing Telemetry Transport.

1999-ben fejlesztette ki Dr Andy Stanford-Clark és Arlen Nipper. Alap felépítésként szükséges hozzá egy broker, mely az adatkapcsolatot valósítja meg a kliensek között. A broker feladata az üzenetek tovább küldése a klienseknek, téma alapján. Ebből következik, hogy szükség van még legalább két kliensre, akik feliratkoznak különböző „témákra”, majd a broker témákba érkezett üzeneteket kiküldi a feliratkozott klienseknek. Itt elmondtunk két fontos viselkedési jellemzőt: feliratkozás (subscribe) és üzenet küldés (publish). A lenti ábrán ezek jól követhetők.

Az MQTT broker működése

Felmerül tehát az ipar igénye a már meglévő berendezéseik, eszközeik, épületük, gyártósoraik Ipar4.0 megfelelősége.

Ennek ma két irányát látjuk:

  1. Mindennek is a lecserélése az említett (és a még nem említett) technológiáknak megfelelő eszközök használatával. Ez jelenthet új PLC vezérelt gyártó berendezéseket, új szerverek új funkciókkal stb.
  2. A már meglévő, de nem I4 kompatibilis berendezések vezérléseinek és azok programjainak migrálása új, az igényelt technológiákat tartalmazó eszközök felhasználásával. Ide értem még a régi eszközök „okosítását” olyan külső modulokkal, melyek segítségével adatok nyerhetők ki és továbbíthatók a felhőbe, adatbázisba, döntés támogató szoftverekbe, MES rendszerekbe stb.

MQTT használata külső bővítő eszközzel:

Régebbi, az összetettebb kommunikációs lehetőségeket nem igénylő, főleg egyedi gépekben használt vezérlők esetében nem áll rendelkezésre olyan interfész mely egyenesen kompatibilis lenne egy általánosan használt hálózaton történő adattovábbításra. Értem ezalatt a kiépített Ethernet hálózatot, mely minden ipari termelőegységnél ma már alap kiépítési követelmény. Előfordulhat, hogy kiépített Probus vagy Profinet hálózat létezik, melyekre kereskedelmi forgalomban kapható gateway-ek használhatók.

Azonban a kor követelményeinek eleget téve valamilyen soros adatátviteli protokollt, mint Modbusz vagy Modbusz/Ethernet ismernek a régebbi eszközök is. Ezért, ha ismerjük azokat a regisztereket, melyek szabványos Modbusz-on elérhetők és olvashatók/írhatók, akkor egy külső eszközzel azok tartalmát olvasva felküldhető a felhőbe, SQL szerverre stb.

Egy ilyen interfész modult és alkalmazását mutatjuk be, mely kiolvas és MQTT felhőbe küld online adatot. Ezek az adatok párhuzamosan egy SQL adatbázisban is mentésre kerülnek, ahonnan trend elemzéssel vagy AI módszerekkel további feldolgozásra állnak rendelkezésre.

Koncepció

MQTT használata külső bővítő eszközzel
MQTT használata külső bővítő eszközzel

Felmerült valamilyen kérdésed? Írd meg kommentben! 🙂
Hogyha pedig hasonló cikkeket is szeretnél olvasni, akkor mindenképpen iratkozz fel a hírlevelünkre, hogy értesíthessünk a megjelenésükről.

További hasznos tartalmakat találsz az MQTT-vel kapcsolatban a rievtech.info oldalon, valamint ajánljuk figyelmedbe a Rievtech beépített MQTT-vel rendelkező termékeit is.