Zaawansowane systemy informatyczne, dostarczające wielu danych, znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle. Koncepcje takie jak Internet Rzeczy czy Big Data wyszły już poza fazę projektu i całkiem sprawnie działają wokół nas.
Jakie zalety niosą ze sobą nowe technologie? Przede wszystkim zwiększają efektywność produkcji przemysłowej, oszczędzając środki i czas. Nowe rozwiązania przewidują i na bieżąco optymalizują zasoby materiałowe jednocześnie dostosowując się do zapotrzebowania odbiorców na gotowy produkt. W przypadku systemów zarządzania budynkiem pozwalają oszczędzać zużycie energii, jak również dostarczają szczegółowych danych pomiarowych do analizy. Według organizacji OASIS (Organisation for the Advancement of Structured Information Standards), standardem, który powinien w przyszłości zarządzać środowiskiem sieciowym IoT (Internet of Things) będzie protokół MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Już teraz urządzenia pośredniczące zainstalowane na poziomie obiektowym zakładu przemysłowego czy inteligentnego budynku zapewniają łączność z centralnym systemem sterowania, czujnikami bezprzewodowymi oraz innymi węzłami sieci, publikując dane procesowe w czasie rzeczywistym przy wykorzystaniu wspomnianego protokołu.
Jak działa protokół MQTT?
Protokół MQTT został zaprojektowany jako ultralekki standard transmisji informacji oparty o wzorzec publikacja/subskrypcja. MQTT świetnie sprawdza się do podłączenia różnych oddalonych urządzeń, w sieciach o ograniczonej przepustowości danych i wymagających niskiego zapotrzebowania na energię.
Głównym elementem komunikacji jest broker działający jak serwer pośredniczący, z którym łączą się urządzenia pełniące rolę klienta, aby za jego pośrednictwem publikować informacje. Każde urządzenie może połączyć się z brokerem, a następnie publikować informacje w danym temacie, podczas gdy pozostałe urządzenia, które subskrybują ten temat oczekują na otrzymanie wiadomości. Należy tu podkreślić, że standard MQTT eliminuje procedury znane z protokołów odpytywania cyklicznego (zapytanie/odpowiedź). Urządzenia publikujące oraz subskrybujące wątki działają autonomicznie, co oznacza, że nie muszą posiadać wiedzy na temat swojej obecności.
Przeszłość i teraźniejszość protokołu MQTT?
Pierwsze wersja protokołu została przedstawiona w 1999 r. jako protokół do komunikacji M2M (machine to machine). Prace nad nim były odpowiedzią na potrzebę monitorowania długich rurociągów olejowych przez łącze satelitarne, przy minimalnej przepustowości łącza oraz zapotrzebowaniu na energię. W chwili obecnej wykorzystując protokół MQTT możemy monitorować miliony pojedynczych parametrów z różnych urządzeń rozmieszczonych na dużym obiekcie połączonych przewodowo lub bezprzewodowo, zawężając pasmo dla mniej znaczących danych oraz przesyłaniu w pierwszej kolejności informacji ważniejszych. Zebrane dane mogą być przetwarzane przez nadrzędny system sterowania lub dostarczane do chmury obliczeniowej. Wielu producentów urządzeń końcowych wdraża protokół MQTT jako standard komunikacji, a część dostawców usług w chmurze, na przykład Amazon Web Services, IBM Bluemix czy Microsoft Azure już może pochwalić się jego natywnym wsparciem. Protokół ten sprawdza się również w codziennym życiu przy okazji wymiany informacji czy danych. Przykładem mogą być sieci społecznościowe, gdzie MQTT od kilku lat jest wykorzystywany w zmodyfikowanej formie przez takie aplikacje jak Facebook Messenger czy Twitter.
Czy protokół MQTT stanie się standardem komunikacji urządzeń dla Internetu Rzeczy? Odpowiedź na to pytanie poznamy zapewne w ciągu kilku najbliższych lat.
Grzegorz Włosek, WAGO.PL