MQTT是否赢得了工业物联网比赛?

随着许多协议在IIOT领域竞争,对MQTT的支持在自动化技术供应商中的支持正在提高速度,并为OEM提供了将其反应性维护操作转变为积极主动的工具。

简单的图形说明MQTT的发布/订阅方法,该方法允许将应用程序与设备解耦。
简单的图形说明MQTT的发布/订阅方法,该方法允许将应用程序与设备解耦。

Beyond OPC UA’s solid stance as the most widely recognized and used protocol standard to connect industrial devices of all flavors to the edge or cloud for Industrial Internet of Things (IIoT) applications, there are number of other protocols vying for wider use in the industrial space. These protocols include MQTT, AMQP and CoAP, among others.

在参加点火社区会议(ICC)时 -电感自动化举行的年度用户活动 - 超过一个人向我表示,他们认为MQTT正在赢得这场比赛。考虑到归纳自动化与Cirrus Link Solutions紧密合作,ICC在ICC上听到此类评论并不完全令人惊讶,Arlen Nipper的总裁是MQTT协议的共同发明家之一。

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但是我经常听到来自各种自动化技术公司的MQTT的大量支持,这些公司从大型硬件和软件问题(例如Schneider Electric)到专门针对数据收集和传输的供应商,例如Moxa。

由归纳自动化销售工程联合主管Travis Cox提供的ICC演示中强调了MQTT在IIT领域上升的关键方面。这些方面包括MQTT:

  • 访问控制列表 - 控制谁可以访问MQTT主题,并且允许哪些操作在MQTT服务器中定义;
  • 有效载荷 - MQTT消息的实际内容可以是XML,JSON,文本,图像等,这使其非常适合各种工业应用;
  • 国家意识 - 这是工业控制领域的关键因素。MQTT向网络上的新客户联系以及分别丢失连接时向出生和死亡证明发出出生和死亡证明;
  • 发布过程/带宽使用 - Upon Connection,MQTT最初将有关连接设备的所有内容发布给MQTT代理。在该数据的初始数据爆发之后,MQTT仅将信息作为该设备的数据发布。这是MQTT的低网络带宽要求的关键,除了其小的七字节标头。

处理数据
Nipper在ICC的演示中说,大数据访问的关键意味着行业必须将设备连接到基础架构,而不是将设备直接连接到应用程序。此举通常称为与应用程序的解耦设备。“几年前,这一举动以软件为导向的体系结构;现在行业正在使用MQTT进行。”他说。

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这种解耦方法提供的关键优势包括“有效的带宽利用率 - 您可以在同一带宽上发送更多数据;为标签和相关项目启用真理的单一来源 - 在使用MQTT点火之前,将花费一半的项目成本查找和重命名查找标签;提供插件功能;并消除了SCADA系统的剪裁。” Nipper说。“ 20年来,Phillips 66一直在使用MQTT并行运行旧系统和新系统,这使他们一次可以在一个系统上变色,因为新系统得到验证可以正确执行。”

Nipper解释说,IIOT的演变不会是从OT到OT的下降,此举将更多地说是“使用工具来赋予OT权力,以执行OT迁移。点火是其中一种工具之一,因为它比HMI/SCADA还要多 - 它是OPC UA桥的MQTT;它是它的桥梁,除了HMI/SCADA外,还包括MES和OEE以及边缘和云连接性。”

到达这件事
同样在ICC发言,并进一步强调了归纳自动化和MQTT在工业领域的发展,Magnetrol的肯尼·海德尔(Kenny Heidel)是工业流量,水平测量和控制技术的供应商。海德尔指出,磁铁在其Smartlevel发射器中严重依赖于HART协议。HART协议使Magnortol发射机能够包含高级诊断信息以及软件,以帮助设备对其进行故障排除。海德尔说,尽管有所有这些功能,在大多数应用程序中,用户通常仅实现一个通过HART传输的变量,即当前的输出,“将所有其余信息都留在设备上。”

鉴于这一现实,Magnoretol作为OEM,希望通过易于访问的基础架构来趋向其发射机中的所有数据,以帮助该公司将其反应性服务模型转换为主动效果。海德尔说,磁铁的目标是每天24小时对客户进行实时监控和改进测量。为此,Magnetrol意识到它将需要一个可以与设备进行通信的网络边缘设备,并将结果信息转换为MQTT消息,这些消息可以通过任何可用的网络连接发布。

这导致了该公司的Bluetech Gateway的发展。该网关使用电感自动化与MQTT的点火开关,以实时监视过程条件,并为每个磁铁设备的350个标签提供历史趋势。它还支持每个设备最多六个仪表板屏幕,以中继其提供的所有数据和分析。

Heidel说,网关能够通过“将发射器信息转换为MQTT火花插图标签,这些数据可以立即被Cirrus链接MQTT MQTT发动机模块发现作为本机点火标签。”

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作为OEM,Bluetech为我们提供了“应用程序中正在发生的事情的全局”,海德尔说。他补充说,基于云的Bluetech网关是安全的,因为使用MQTT的数据流仅出现。另外,该技术使用GRE加密的隧道到云和防火墙进行连接到移动设备和台式设备。

海德尔说:“水平输出在我们客户流程的效率上大量发挥作用。”要纠正任何输出错误,需要知道发射器或设置的问题何时是问题。“使用点火和MQTT有助于我们识别和纠正这些问题。24/7的数据记录使我们能够从反应性转变为主动,以帮助我们的客户。

海德尔强调了Magnortol已开始使用其Bluetech仪表板的各个行业的几个客户。这些公司包括:

  • 食品成分制造商,其块状固体垃圾箱有问题。该垃圾箱会无意中警告,导致人员对电平发射器的准确性失去信心。“通过Bluetech网关监视垃圾箱,我们能够识别设备中引起错误错误的特定设置。现在,制造商几乎收到零错误警报。”海德尔说。
  • 一家钢铁公司,配备了被动磁铁技术,用于水平监测经历的问题,这是由于不可避免地收集了淬火坑中的碎屑。Heidel说,安装“使用Bluetech的非接触式雷达级发射器使我们能够从设备中获得连续的输出,并对碎屑进行调整,以便发射器可以忽略它并提供精确的水平测量。”
  • Magnetrol's的化学加工客户使用高狭窄的容器来含有多种化学物质。这些化学物质具有不同的介电作用,会影响水平发射机性能。他说:“使用Bluetech,我们能够确定每个不同批次中这些容器中的电位发射器的正确设置,以便可以通过准确的级别读数更有效地运行该过程。”
  • Magnortol的一种生产客户之一使用特定的重力依赖性水平发射器来控制高压蒸汽锅炉。该公司正在经历发射机的准确性问题,这使客户向锅炉增加了太多的水。海德尔说,Bluetech被用来通过锅炉操作的所有范围来确认新的引导波雷达发射器的准确性。这为客户节省了大量资金,它花了很多钱来处理其锅炉多余的水,而它不需要添加。
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