Wie MQTT Broker und Edge-Plattformen Industry 4.0 Fertigung antreiben

Industry 4.0 nutzt Computing-Tools, die rohe Fertigungsdaten in umsetzbare Insights konvertieren und so Profit und Effizienz treiben. Unter diesen Tools sind Datentransportprotokolle – OPC-UA, MTConnect und MQTT – entscheidend, um Informationen von Industrial-IoT-Geräten (IIoT) zu Edge-Gateways, Enterprise-Servern und Cloud zu bewegen.

MQTT, ein leichtgewichtiges Publish/Subscribe-Protokoll, eignet sich besonders für Fabrikumgebungen, wo Konnektivität intermittierend und Bandbreite begrenzt sein kann. Software-Anbieter wie FairCom und HiveMQ bieten MQTT Broker, die Nachrichtenfluss zwischen Devices und Consumern managen.

Persistentes Messaging mit eingebetteten Datenbanken

FairComs MQTT Broker, FairCom MQ, unterscheidet sich von anderen Brokern durch Einbetten einer leichten Datenbank. Dieses Feature bietet echtes persistentes Messaging und Store-and-Forward-Fähigkeiten, sodass Nachrichten selbst bei temporärer Konnektivitätsunterbrechung des Devices erhalten bleiben.

Evaldo de Oliveira, VP Business Development bei FairCom, merkt an: "Einmal publizieren, jederzeit subscriben. Der Broker speichert Daten, bis der Subscriber bereit ist, was Analytics- oder Predictive-Maintenance-Apps trivial macht."

Victoria "Tori" Jones, Technical Writer bei FairCom, fügt hinzu: "Historische Daten können an neue Maschinen einfach durch Subscriben auf das relevante Topic replayed werden."

Edge Computing für Echtzeitentscheidungen

Fertigungshallen benötigen Minuten-genaue Daten, um Defekte zu verhindern und Durchsatz zu optimieren. Edge-Lösungen von HiveMQ und FairCom ermöglichen Near-Real-Time-Verarbeitung nah an der Quelle, reduzieren Latenz und entlasten Cloud-Infrastrukturen.

Subramanyan betont: "Edge-Geräte können schnelle Analytik lokal performen und sofortige Aktionen triggern. Wenn tiefere Insights nötig sind, werden Daten an Enterprise oder Cloud für fortgeschrittene Analytik wie Predictive Maintenance weitergeleitet."

FairCom Edge, eine All-in-One-IIoT-Datenmanagementplattform, läuft auf leichten Gateways und unterstützt multiple Protokolle. Seine Transformations-Engine kann Datenstreams konvertieren und anreichern, und überbrückt Operational Technology (OT) mit Information Technology (IT) Systemen.

De Oliveira stellt fest: "Edge Computings Kernwert liegt in Datenhandling – Geschwindigkeit, Transformation, Anreicherung – nicht nur Rechenleistung."

MQTT ist nicht die einzige Option

Ed Lapira, CEO von Predictronics, erklärt, dass MQTT nicht universell adoptiert ist. "Unsere Echtzeit-Datensammelplattform wird von Kundenanforderungen getrieben. Wir unterstützen ein Protokoll nur, wenn ein Kunde es spezifisch anfordert."

Predictronics nutzt primär OPC-UA für Controller-, PLC- oder SCADA-Daten und MTConnect für CNC-Maschinen. "All diese Protokolle dienen demselben Zweck: zuverlässiger Datentransfer von Industrieequipment", sagt Lapira.

Zusammenfassend: MQTT Broker mit eingebetteter Persistenz und edge-zentrische Architekturen sind mächtige Enabler für Industry 4.0, doch Hersteller evaluieren auch Protokolle wie OPC-UA und MTConnect basierend auf spezifischen operativen Bedürfnissen.