用MQTT网关和边缘计算网关简化数据采集
在迈向工业4.0的路上,利用 MQTT网关 和 边缘计算网关 这样的工具,可以扩大对工业数据的存取和转化,从而为用户带来更大的利益。
MQTT是(shi)支持消息导向(xiang)的(de)中间(jian)件架构的(de)发(fa)行/订购协议。在资讯科技(ji)方面,这并(bing)非新(xin)的观念(nian);长久以来,企(qi)业(ye)业(ye)务(wu)总线(ESB)是利用(yong)相(xiang)似的总线结(jie)构将应用(yong)软件整合起来的。当(dang)出现(xian)异常(chang)时, MQTT会向(xiang)MQTT网关发送设备数(shu)据。应(ying)用程序会向(xiang)MQTT网关订购资(zi)料(liao),也(ye)就是说不(bu)需要与终端机装置相连。
MQTT网关的(de)优势(shi)是:
• 开放(fang)标(biao)准/ 可(ke)互操作(zuo)(OASIS 标(biao)准和(he)Eclipse 开放(fang)标(biao)准(TAHU))
• 设备与应用分离
• 事件触发报告(gao)
• 需要(yao)的带宽很(hen)少
• 传输层安全
• 远程发(fa)起(qi)连接(仅(jin)出站;无入站防火(huo)墙规则)
• 状态感(gan)知
• 数据单一(yi)来源
• 自(zi)动(dong)识别标签(qian)
• 数据缓冲(chong)(存(cun)储和转发(fa))
• 即插即用功能
假定(ding)有10台(tai) Modbus设备与 SCADA (SCADA)系统相连(lian)。用户(hu)可以(yi)在(zai) Modbus和(he) MQTT之间(jian)配置(zhi)一(yi)个边(bian)缘计算网关,这(zhei)样就(jiu)可以(yi)让轮询(xun)更(geng)(geng)靠近 PLC 。通过(guo)这(zhei)种方(fang)式,使用者可以(yi)更(geng)(geng)快速地查(cha)询(xun)更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)信息,并且当(dang)数(shu)(shu)据改变时(shi),向中心 MQTT服(fu)务器(qi)发送数(shu)(shu)据。您也可以(yi)通过(guo) SCADA与 MQTT服(fu)务器(qi)进(jin)行(xing)连(lian)接,并且通过(guo) MQTT服(fu)务器(qi)来获得数(shu)(shu)据。这(zhei)对于保(bao)证 SCADA系统在(zai)今后(hou)的(de)(de)发展具有(you)重(zhong)大意义。在(zai)用户(hu)购(gou)买具有(you) MQTT功能的(de)(de)传感器(qi)或更(geng)(geng)新装置(zhi)后(hou), SCADA就(jiu)可以(yi)在(zai)不需要知道终(zhong)端设备的(de)(de)情(qing)况下获取数(shu)(shu)据。
用(yong)户不但要存取资(zi)料,还要保(bao)证资(zi)料是有(you)效的(de)、有(you)情境资(zi)讯的(de),而且(qie)必须是一般(ban)架构中的(de)一员。在使用(yong)分(fen)析与机器学习之(zhi)前,这(zhei)(zhei)是一个非常关键的(de)一步。只有(you)掌握了这(zhei)(zhei)些数(shu)据(ju)(ju),系统才(cai)能对这(zhei)(zhei)些数(shu)据(ju)(ju)进(jin)行合理的(de)利用(yong)。新的(de)传感器和装置(zhi)一般(ban)都具备这(zhei)(zhei)种能力。但这(zhei)(zhei)不适用(yong)于老式(shi)的(de)设(she)备。有(you)数(shu)以百计的(de)轮(lun)询协(xie)定要求(qiu)进(jin)行映射和扩(kuo)充。大部分(fen) PLC地址(zhi)系(xi)统的地址(zhi)设计(ji)是不太好(hao)理解的。这种映射经常出现在 SCADA中,但它们仍(reng)然缺(que)乏相关的信息,或含有无效的数据,或没有标准的数据结构(gou)。
最好的方(fang)法是与 边缘计算网关相(xiang)连(lian)。它要求软件具(ju)有数(shu)据清理、数(shu)据情境化以及(ji)数(shu)据结构的支持。