在實(shí)施 OPC 或 OPC UA 架構(gòu)之前，請(qǐng)考慮以下挑戰(zhàn)。關(guān)于OPC UA最常見(jiàn)的抱怨是實(shí)施起來(lái)有多復(fù)雜。

OPC UA于2008年發(fā)布，是對(duì)原始OPC互操作性標(biāo)準(zhǔn)的更新，用于工業(yè)自動(dòng)化中安全可靠的數(shù)據(jù)交換。OPC 建立在客戶端/服務(wù)器架構(gòu)之上。OPC服務(wù)器轉(zhuǎn)換硬件通信協(xié)議，然后任何需要連接到硬件的程序都成為OPC客戶端軟件。

在實(shí)施 OPC 或 OPC UA 架構(gòu)之前，請(qǐng)考慮以下挑戰(zhàn)。關(guān)于OPC UA最常見(jiàn)的抱怨是實(shí)施起來(lái)有多復(fù)雜。OPC UA 規(guī)范為 1，240 頁(yè)。完全實(shí)施后成本高昂，而且占用 CPU 利用率、開(kāi)發(fā)成本和持續(xù)支持成本也很高。OPC也很不靈活，很難處理當(dāng)今車(chē)間里的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和異構(gòu)設(shè)備。它與多個(gè)數(shù)據(jù)使用者作斗爭(zhēng)，并且不執(zhí)行一對(duì)多方法所需的實(shí)際數(shù)據(jù)解耦。

深入了解 MQTT

MQTT 是我在 1999 年與 IBM 的 Andy Sanford Clark 共同發(fā)明的一種傳輸協(xié)議，是一種輕量級(jí)的發(fā)布-訂閱網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許多個(gè)數(shù)據(jù)使用者，專(zhuān)為受限設(shè)備和低帶寬、高延遲或不可靠的網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)。MQTT 基于面向消息的中間件方法。

MQTT 規(guī)范簡(jiǎn)單易行。規(guī)格是 80 頁(yè)，Sparkplug 又增加了 60 頁(yè)。它輕量級(jí)且靈活，因?yàn)樗串惓；虬l(fā)布/訂閱模型進(jìn)行報(bào)告，從而最大限度地減少數(shù)據(jù)占用空間。MQTT 具有成本效益、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)且安全，具有 TCP/IP 層安全性。在硬件和軟件方面原生實(shí)施MQTT-Sparkplug的供應(yīng)商數(shù)量正在迅速增長(zhǎng)。所有領(lǐng)先的云供應(yīng)商、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、邊緣計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)和第三方應(yīng)用程序都支持 MQTT。

Sparkplug是Eclipse Tahu項(xiàng)目中的新規(guī)范，它定義了如何在任務(wù)關(guān)鍵型實(shí)時(shí)環(huán)境中使用MQTT。Sparkplug為工業(yè)應(yīng)用定義了標(biāo)準(zhǔn)的MQTT主題命名空間、負(fù)載和會(huì)話狀態(tài)管理，同時(shí)滿足實(shí)時(shí)SCADA實(shí)施的要求。Sparkplug B 規(guī)范提供了定義用于 OT 的標(biāo)記值所需的上下文數(shù)據(jù)，同時(shí)還向 IT 提供數(shù)據(jù)，使其 100% 可自我發(fā)現(xiàn)且易于使用。

將 MQTT 與開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn) Sparkplug 結(jié)合使用，可以在經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的軟件工具上進(jìn)行簡(jiǎn)單配置，從而安全地彌合 OT/IT 差距，并為數(shù)據(jù)科學(xué)家提供上下文信息，以便使用大數(shù)據(jù)分析、ML 和 AI 來(lái)獲得洞察力并提高生產(chǎn)力和利潤(rùn)。MQTT 在從石油和天然氣到遙測(cè)再到流程制造等行業(yè)中開(kāi)辟了這些用例。

OPC UA 和 MQTT 可以協(xié)同工作

OPC UA和MQTT實(shí)際上可以和諧地協(xié)同工作。它們?cè)谝苿?dòng)數(shù)據(jù)的方式上可能是截然相反的，但仍有一些舊設(shè)備需要 OPC 服務(wù)器來(lái)共享數(shù)據(jù)，并且有一種方法可以使用 MQTT 來(lái)克服所提出的挑戰(zhàn)。通過(guò)將傳感器連接到傳統(tǒng)PLC，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以將該數(shù)據(jù)連接并轉(zhuǎn)換為MQTT，在發(fā)布/訂閱模型中將其移動(dòng)到任何類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，然后將其發(fā)送到云和企業(yè)應(yīng)用程序，或者某些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將其轉(zhuǎn)換回傳統(tǒng)OPC客戶端的OPC。

許多制造商已根據(jù)其環(huán)境中的現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)做出了選擇。如果他們有SCADA系統(tǒng)，他們傾向于使用OPC或OPC UA。然而，新的制造商或那些希望進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的制造商應(yīng)該考慮MQTT / Sparkplug來(lái)解決現(xiàn)代挑戰(zhàn)，并采用IIoT解決方案，可以輕松處理整個(gè)企業(yè)中任意數(shù)量的數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者。

審核編輯：郭婷