MQTT und DDS:Machine-to-Machine-Kommunikation im IoT

Das Internet der Dinge (IoT) erregt in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit. Der Anstoß dazu ist die jüngste Ankündigung einer OASIS-Initiative zur Standardisierung des IBM MQTT-Protokolls als Kommunikationsmittel für „Dinge“. Dieser Blogpost der New York Times bietet einige Hintergrundinformationen zu MQTT und der Ankündigung.

Wenn MQTT Ihnen ein Déjà-vu-Gefühl vermittelt, dann sind Sie wahrscheinlich mit dem Data Distribution Service (DDS)-Standard der Object Management Group (OMG) vertraut. Wie MQTT wurde DDS speziell für die Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation entwickelt, die Grundlage für das IoT.

DDS vs. MQTT

Obwohl sie möglicherweise gemeinsame Ziele haben, sind MQTT und DDS sehr unterschiedliche Standards. Jedes ist um unterschiedliche Annahmen zur Zusammensetzung des IoT optimiert:

• MQTT ist für die zentralisierte Datenerfassung und -analyse optimiert – verbindet Sensoren und Mobilgeräte mit Anwendungen, die in einem Rechenzentrum ausgeführt werden.
• DDS ist für verteilte Verarbeitung optimiert – direkte Verbindung von Sensoren, Geräten und Anwendungen ohne Abhängigkeit von einer zentralen IT-Infrastruktur.

Die Unterschiede zwischen MQTT und DDS manifestieren sich in den zugrunde liegenden Architekturen.

MQTT-Architektur

MQTT ist Hub-and-Spoke. Sensoren, Geräte und Anwendungen kommunizieren über einen Message Broker, der auf einem Server (oder einer Appliance) in einem Rechenzentrum läuft. Alle Kommunikationswege über diesen zentralisierten Broker.

DDS-Architektur

DDS ist dezentralisiert. Dinge, die Daten produzieren, kommunizieren direkt mit den Anwendungen und Dinge, die diese Daten verbrauchen. Mit anderen Worten, Peer-to-Peer. Daten fließen nur in ein Rechenzentrum, wenn sie im Rechenzentrum benötigt werden.

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Architekturen eignen sich MQTT und DDS für unterschiedliche Anwendungsarten.

MQTT-Anwendungen

MQTT unterstützt klassisches M2M Anwendungen, bei denen ein Client-Rechner mit einem Server-Rechner eins zu eins kommuniziert. Ein Beispiel ist die Fernüberwachung von Anlagen, wie beispielsweise Sensoren, die Ölquellen und Pipelines überwachen.

DDS-Anwendungen

DDS ist am besten wenn nicht die gesamte Datenverarbeitung zentralisiert ist. Betrachten Sie beispielsweise ein Patientenüberwachungssystem. Sensordaten (wie Vitalstatistiken) werden am Krankenbett, im Schwesternzimmer, für elektronische Patientenakten und sogar auf dem Mobilgerät eines Arztes benötigt. Es wäre unglaublich ineffizient, Sensordaten durch ein Rechenzentrum zu leiten, um sie an einen am selben Ort befindlichen Monitor am Krankenbett zu übertragen. Aufgrund des gesamten Bandbreitenbedarfs kann es sogar technisch unhaltbar sein.

Welches IoT-Kommunikationsprotokoll ist das Beste?

Obwohl sowohl MQTT als auch DDS Standardkommunikationsgrundlagen für das Internet der Dinge bieten, eignen sich ihre Architekturen für sehr unterschiedliche Bereitstellungstopologien. Die Wahl einer zentralisierten Lösung bei verteilten Datenflüssen kann sich erheblich auf die Skalierbarkeit und Effizienz Ihrer Anwendungen auswirken.