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Mit MQTT und IO-Link zum industriellen Internet der Dinge

erstellt am: 16.07.2020 | von: | Kategorie(n): IIoT, Industrial Ethernet, Industrie 4.0, Industrielle Kommunikation, IO-Link, MQTT, OPC UA

Mit MQTT und IO-Link zum industriellen Internet der Dinge

Es gibt viele unterschiedliche Möglichkeiten, eine zuverlässige Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) herzustellen und damit die digitale Transformation eines Unternehmens hin zum industriellen Internet der Dinge voranzutreiben. Eine davon ist die Integration von MQTT-fähigen Geräten, beziehungsweise die Kombination aus IO-Link-Technologie und dem Übertragungsprotokoll MQTT. Der nachfolgende Beitrag zeigt, wann es sich lohnt, über einen Wechsel zu MQTT nachzudenken und wie Ihnen der Aufbau eines IIoT-fähigen Systems und damit die Optimierung der Anlagenperformance gelingt.

Was spricht für die Nutzung von MQTT?

Das ursprünglich von IBM entwickelte, ressourcenschonende Übertragungsprotokoll MQTT ist als Publish-Subscribe-Nachrichtenprotokoll (Pub/Sub) ideal geeignet für Sensoren mit geringem Stromverbrauch. MQTT lässt sich zudem mit einer großen Anzahl von Geräten einsetzen, die einen kostengünstigen Datenaustausch und/oder eine Cloud-Verbindung erfordern. Damit erfüllt das Protokoll alle Anforderungen für die Nutzung in IoT-Applikationen.

Wie kein anderes Protokoll, das von IO-Link-Mastern der Serie ICE2/ICE3 von Pepperl+Fuchs unterstützt wird, ist MQTT besonders interessant für Software-Entwickler, die individuelle Lösungen mit offenen Sprachen erstellen möchten. MQTT ist gerade dann eine gute Wahl, wenn eine Verbindung zwischen operativen Technologien (OT) mit einer Cloud oder weiteren Clients hergestellt werden soll.
Für kleinere und mittlere Unternehmen, die auf der Suche nach schlüsselfertigen Lösungen sind, sind andere Protokolle wie OPC UA, die ebenfalls von den ICE2-/ICE3-Mastern unterstützt werden, besser geeignet.

IO-Link und MQTT

Die ICE2/ICE3 IO-Link Master von Pepperl+Fuchs sind ein ideales Beispiel für den Einsatz von IIoT-Protokollen in der Praxis. Neben der Möglichkeit, mit Standards wie EtherNet/IP, MODBUS TCP und PROFINET IO zu arbeiten, unterstützen die IO-Link-fähigen Geräte von Pepperl+Fuchs auch MQTT und OPC UA. Da diese Geräte für den industriellen Gebrauch konzipiert sind, eignen sie sich ideal für die Verknüpfung verschiedener Sensoren zum Aufbau von performanten dezentralen Architekturen.
IO-Link-Master, die MQTT sprechen, erleichtern nicht nur das Setup von IIoT-Systemen, sie können Unternehmen und Organisationen bei der Optimierung unternehmenskritischer Aufgaben unterstützen – beispielsweise bei der Aufrechterhaltung der IIoT-Servicequalität.

Da unterschiedliche Protokolle unterstützt werden, lassen sich kundenspezifische Systeme umsetzen, ohne Einschränkungen in der Kompatibilität in Kauf nehmen zu müssen. Beim Aufbau neuer IO-Link-Netzwerke kann die kundeneigene Sensorik verwendet und dabei auf eine Reihe bewährter Plattformen zurückgegriffen werden, um Feinabstimmungen vornehmen zu können.

MultiLink™ und MQTT

Das MultiLink-Protokoll bietet Anwendern die Flexibilität, zeitgleich von der Steuerung als auch von der Cloud aus auf die IO-Link-Master zuzugreifen. So lassen sich benutzerfreundliche und leistungsfähige Architekturen etablieren, die Daten von Endgeräten bereitstellen, sodass Geräteanalysen jederzeit möglich sind.

OPC UA, MQTT und MODBUS TCP sind gängige Protokolle, die das Bereitstellen von Daten zwischen Systemen ermöglichen, sich aber auch zur direkten Steuerung von Applikationen eignen, die weniger harte Anforderungen an die Echtzeit aufweisen – oder, wie in der nachfolgenden Grafik dargestellt, Daten vom Endgerät an SCADA-/, HMI-Systeme oder an die Cloud liefern.

Aufbau eines IIoT-Netzwerks mit IO-Link, MQTT und OPC UA

Auf einen Blick:

  • EtherNet/IP und PROFINET ermöglichen die Echtzeitüberwachung von der Steuerung aus
  • MODBUS TCP kann Daten nahezu in Echtzeit an die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), HMI- oder SCADA-Systeme bereitstellen
  • MQTT und OPC UA bieten eine direkte, sichere Verbindung zu SCADA-Systemen oder zur Cloud
  • Dank MultiLink™-Technologie können Nutzer von den Vorteilen mehrerer Protokolle gleichzeitig profitieren
  • Mit einem vollständig webbasierten Konfigurationskonzept, das ohne zusätzliche Software auskommt, stehen die IO-Link-Master der Serie ICE2/ICE3 für eine effiziente Inbetriebnahme und sind eine optimale Lösung für Stand-Alone-Applikationen ohne übergeordnete Steuerung

Weitere Informationen:

Produktübersicht IO-Link-Master ICE2 und ICE3

Vollständige Infrastruktur für Ihre individuellen IoT-Applikationen

IO-Link-Master mit OPC-UA-Schnittstelle ermöglicht durchgängigen Informationsaustausch vom Feld bis in die Cloud

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