MQT Sparkplug Data Simulation mit IoT Simulator

MQT Sparkplug bietet eine offene und frei verfügbare Spezifikation, wie Edge of Network (EoN) Gateways oder native MQTT aktivierte Endgeräte und MQTT Applications kommunizieren bidirektional innerhalb einer MQTT-Infrastruktur. Einer der einzigartigen AspekteMQTT Protokolles war ursprünglich mit einer Leistung von mehr als 20 kW für EchtzeitSCADASysteme zu helfen, die Datenlatenz über Bandbreite begrenzt und oft unzuverlässig Netzwerkinfrastruktur zu reduzieren. In ähnlicher Weise ist die Absicht der Sparkplug-Spezifikation, die Vorteile von MQTTs Mutterschaft zu nutzen Kontinuierliche Session Awareness-Fähigkeit, wie es für Echtzeit SCADA/IIoT Lösungen gilt.

Dieser Artikel hilft Ihnen, die Sparkplug B Kodierung im IoT Simulator zu simulieren. Es ist entscheidend, über dieMQT Sparkplug Topic Namespace ElementsundSparkplug MQTT Das ist ein Problem.zur Simulation der Daten.

Sparkplug MQTT Themen und Nachrichten

Sparkplug Topic Namespace Elements:

Alle Clients, die die Sparkplug-Spezifikation verwenden, verwenden diesen standardmäßigen UTF-8 Format Thema Namespace.

• Namespace:Es ist das Wurzelelement, das sowohl die Struktur der die restliche Namespace-Elemente sowie die Codierung für die zugehörigen Nutzdaten verwendet. Format für Namespace istUTF-8 String Konstantesollte verwendet werden. In ähnlicher Weise Strom Sparkplug-Spezifikation definiert zwei Namespaces:
• Sparkplug Payload Definition A
• Namespace-Element sollte‚spAv1.0‘
• Sparkplug Payload Definition B.
• Namespace-Element sollte‚spBv1.0‘
• Gruppe_id:Dies bietet eine einzigartige logische Gruppen-ID von MQTT EoN-Knoten. Für group_id das Format sollte UTF-8 alphanumerische Zeichenfolge mit Ausnahme der reservierten Zeichen von „+“ (plus), „/“ (forward slash) und „#“ (Zahlenzeichen). Beispiele dafür, wo das [group_id] verwendet werden könnte, sind die Zementindustrie, in der MQTT EoN-Knoten auf verschiedenen haben die unterschiedliche [group_id].
• Passwort vergessen?Es gibt die Anzeige, wie man die MQT Nutzlast der Nachricht. Für den Sparkplug Topic Namespace sind folgende Message_type-Elemente definiert:
• NBIRTH– Geburtsurkunde für MQTT EoN-Knoten.
• NTEAT– Todesfallanzeige für MQTT EoN-Knoten.
• DBIRTH– Geburtsurkunde für Geräte.
• DTEATH– Todesfallanzeige für Geräte.
• NDATA– Keine Datennachricht.
• DATEN– Gerätedatennachricht.
• NCMD- Keine Befehlsnachricht.
• DCMD– Befehlsnachricht für Geräte.
• STAAT– Critical Application State Message.
• englisch:Unquie Identifikation für die MQTT EoN-Knoten innerhalb der Infrastruktur. Für edge_node_id sollte das Format UTF-8 alphanumerische Zeichenfolge sein, mit Ausnahme der reservierten Zeichen von „+“ (plus), „/“ (vorwärts geschlagen) und „#“ (Nummernschild). Die edge_node_id fährt mit jeder veröffentlichten Nachricht, so dass es so kurz wie möglich sein sollte
• Benachrichtigung:Unquie ID, die das Gerät an der MQT EoN Knoten. device_id ist ein optionales Element da einige Meldungen entweder mit Ursprung oder zum Edge_node_id bestimmt werden, an diesem Ort Gerät_ id würde nicht erforderlich. Das Format der device_id ist ein gültiger UTF-8 alphanumerischer String mit Ausnahme des reservierten Zeichen von „+“ (plus), „/“ (Forward Slash) und „#“ (Nummernschild). Das device_id fährt mit jeder veröffentlichten Nachricht, so dass es sollte als kurz wie möglich.

Simulieren von Sparkplug MQTT Device & Network

• MQTT herunterladen Simulatorund es ist ein Simulationstool, das Anwendern hilft, den MQTT/IoT zu testen und zu entwickeln Anwendungen. Zur Installation und Einrichtung von Bevywise IoT Simulator finden Sie unsereHilfeundVideo-Tutorial.
• Nach dem Start des Simulators,Die neue Version Netzwerk.
• In neuem Netzwerk erstellen Sie drei MQTT EoN-Knoten überMQTT Gerät Leben und Leben: spBv1.0, Node2, Node3.

Sparkplug MQTT Nachrichtentypen

Sparkplug definiert den Thema Namespace für Satz von MQTT-Nachrichten, die verwendet werden, um den Verbindungszustand zu verwalten wie sowie bidirektional metrischer Informationsaustausch, der für viele typische Echtzeit-SCADA/IIoT, Überwachung und Daten gelten würde Nutzung des Systems Fälle. Die definierten Nachrichtentypen umfassen:

• NBIRTH– Geburtsurkunde für MQTT EoN-Knoten.
• NTEAT– Todesfallanzeige für MQTT EoN-Knoten.
• DBIRTH– Geburtsurkunde für Geräte.
• DTEATH– Todesfallanzeige für Geräte.
• NDATA– Keine Datennachricht.
• DATEN– Gerätedatennachricht.
• NCMD- Keine Befehlsnachricht.
• DCMD– Befehlsnachricht für Geräte.
• STAAT– Critical Application State Message.

Sparkplug erstellen MQT Nachrichtentypen im IoT-Simulator

MQTT EoN NBIRTH und NDeath Certificate:Die erste MQTT-Nachricht, die ein EoN Knotenpunkt MUSS veröffentlichen Die Einrichtung einer MQTT-Sitzung ist ein EoN-BIRTH-Zertifikat.

NBIRTH erstellen: [namespace/group_id/NBIRTH/edge_node_id]

• Klicken Sie auf spBv1.0 und
• Der Präsident MQT Veranstaltungmit„ Ganzer Tag“Konfiguration mit jedem 5 sec Zeitintervall.
• In diesem geben Sie das Thema Namespace als

• Wählen Sie QoS als 1 und behalten Sie 1
• Nachricht als “NBIRTH” geben und speichern

• Nun wird DDEATH beim Abonnenten veröffentlicht, sobald sie den DBIRTH-Themennamenraum basierend auf dem DDATA.

SCADA/IIoT Host Geburt und Tod Zertifikate

• Der SCADA/IIoT Host Node ist jede MQTT Client-Anwendung, die Nachrichten abonniert und veröffentlicht.
• In einer Infrastruktur bieten mulitple MQTT Server Redundanz und Skalierbarkeit, für das MQTT EoN Knoten muss bewusst sein von‚State‘der primären SCADA/IIoT Host-Anwendung(en).
• Der „Zustand“ kann durch den einzigartigen Satz von Birth/Death-Zertifikaten, die der SCADA/IIoT Host MQT Client MUST veröffentlichen, wenn eine neue MQTT-Sitzung eingerichtet wird.
• Topic namespace for SCADA/IIOT Host :STATE/Scada_host_id
• Es verwendet einen Aspekt des MQTT-Transports namens a‚RETAINE‘veröffentlichen den aktuellen Zustand des Primars beibehalten Host MQTT Client Session Zustand für alle verfügbarenMQTT Server.
• Das Format der scada_host_id kann gültig sein String mit Ausnahme der reservierten Zeichen von „+“ (plus) „/“ (Forward Slash) und „#“ (Nummernschild).

• Setzen Sie QoS auf “1” und halten Sie “1”
• Wählen Sie den Nachrichtentyp als JSON und klicken Sie auf + Taste.
• In diesem Fügen Sie NBIRTH metrisch wie:
• ONLINE_STATE und ONLINE TIME.
• Geben Sie den Schlüssel als ONLINE_STATE, wählen Sie “constant”, geben Sie Wert als TRUE und klicken Sie auf ADD
• Nächster Klick + Taste und
• Geben Sie Schlüssel als ONLINE_TIME, wählen Sie “Systemvariable” und wählen Sie “$Current_time aus der Liste
• klicken Sie auf ADD und speichern Sie den JSON.
• Sobald die DBIRTH aufgetreten ist, veröffentlichen Sie die DCMD, indem Sie auf das Aktionssymbol klicken
• auf der linken Seite wird nun der NCMD Befehle an angeschlossene EoN-Knoten senden.
• Der Nächsteabonnierendas DCMD-Thema in SCADA/IIOT, um die Update Metrik von spBv1.0 zu erhalten.
• Dies sind die Sparkplug-Set von MQTT Message Types, die zur Verwaltung des Verbindungszustands verwendet werden. Nächste) Der Bevywise IoT Simulatorbis eingebautMQTT Brokeroder anschließen andere MQTTBroker um die Spatkplug Simulation zu starten. Ebenso erstellen Sie Sparkplug Nachrichtentyp für andere Nodes.

Spezifikationen von MQTT Sparkplug

Derzeit gibt es zwei Sparkplug definierte Codiersysteme, die diese Spezifikation unterstützt.

• Erstens:Sparkplug A KodierungSystem basiert auf der sehr beliebten Kura Open Source Google Protocol Buffer Definition.
• Zweitens:Sparkplug B KodierungSystem, das ein reicheres Datenmodell bietet, das mit dem Feedback vieler Systemintegratoren und Endkunden mit MQTT entwickelt wurde.

Mit dem reichen Datenmodell und der standardisierten Messaging von Sparkplug B können Organisationen jetzt über einzelne Knoten und Geräte nachdenken. Um diese Echtzeitdaten über eine ganze Anlage wahrzunehmen oder Unternehmen,Unified Namespace (UNS)eine strukturierte und zentralisierte Art der Organisation bietet, alle operativen Daten nahtlos teilen und verbrauchen.

Unified Namespace (UNS) Integration mit MQTT Sparkplug

Ausbau der Sparkplug MQTT-Simulation und Ausrichten mit moderner IIoT undIndustrie 4.0Architekturen, dieDer einheitliche Namespace (UNS) dient als zentraler Rahmen für die Verwaltung und den Austausch von Daten.

Die UNS fungiert alsEinzel-, Zentraldaten-Rückgrateines Unternehmens, das alle Echtzeit zusammenbringt und historische Informationen von der Kante zur Wolke unter einer einheitlichen, hierarchischen Struktur.

Was ist Unified Namespace (UNS)?

ADas ist der Weg.ist eine ereignisgesteuerte Datenarchitektur, in der alle Anlagensysteme, Anlagen, und Unternehmensanwendungen kommunizieren übergemeinsamMQTT BrokerInfrastruktur.

Es repräsentiert dieAktueller Zustand des Unternehmens in Echtzeit,jeden Datenpunkt verfügbar und durch jedes System oder jede Anwendung, die es abonniert.

Rolle von MQTT Sparkplug in UNS

DieMQTT Sparkplug Bnatürlich passt als dieMessaging- und Datendefinitionsschichtfür UNS.

Während UNS definiert, wie Daten organisiert werden, definiert Sparkplug, wie Daten kommuniziert werden — zuverlässige, staatlich fundierte und strukturierte Messaging zwischen allen IIoT-Komponenten.

Durch die Kombination von UNS und Sparkplug B:

• Alle Knoten, Geräte und Anwendungen teilen ein gemeinsames Thema und Nutzlaststruktur.
• Echtzeit-Kontext wird durch Birth/Death und Datennachrichten beibehalten.
• Systeme können automatisch Metriken, Eigenschaften und Zustand ohne benutzerdefinierte Integration.
• Unternehmen können horizontal über mehrere Anlagen und Randnetze skaliert werden.

Typische UNS Thema Hierarchie mit Sparkplug B

Eine gut gestaltete UNS-Struktur spiegelt oft das physische Layout des Unternehmens wider:

UNS/
ĂŒ â â âTMa PlantA/
Ψ ο â â âTMa Area1/
σ σ φ â â âTMa Line1/
σ σ σ σ ο â â â âTMa Machine01/
Били и злe и д и д и д и д и д д и д д д д и д и д д и д д д д и д д д д д д и д д д д д д д д и д д д д д д д д д д â д â д â д д д д â д â д д â д д â д â д д д â д â д â д â д â â â д â д â д â â д â â â â â д â â â â д â д â д â д â д â д â â д â д â â â â â д â д â д â д д д â д â д â д д â д â д â 
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Ψ ψ ψ â âTMa Area2/
└, englisch

Erklärung der Architektur

• UNS (Universal Namespace)
  
  
  • Ich bin ein Mann.System für Ihre Fabrik.
  • Es geht umAnlagen, Flächen, Linien und Maschinenso has alles seinen Platz.
• Hierarchie Levels
  
  
  • PlantA / PlantB→ Jede Fabrikort.
  • Bereich1 / Bereich2→ Verschiedenes innerhalb der Anlage.
  • Line1 / Line2→ Produktionslinien in jedem Bereich.
  • Machine01 / Machine02→ Einzelne Maschinen auf Linie einer.
• Sparkplug Themen in jeder Maschine
  
  
  • DBIRTH→ gibt Maschine bekannt, dass es online ist.
  • DATEN→ send Maschineet seine Daten (Temperatur, Geschwindigkeit, etc.).
  • DCMD→ Automatisieren Befehle der Steuerung.
  • Diese Themen werden unter spBv1.0 unter dem Namen abgespeichert und streng dem UNS-Pfad soDaten und Erfahrungen die richtige Maschine.
• Warum diese Architektur aufpasst
  
  
  • Spiegel derDas ist der Grunddes Unternehmens, so dass es einfach zu verfolgen und zu verwalten Maschinen.
  • LetsSCADA, MES und Analysewerkzeugeverbrauchen Daten im Kontext (sie wissen genau, aus teure Anlage, Fläche, Linie und Maschine die Daten kamen).
  • In den WarenkorbKommunikation organisiert, skalierbar und einfach zu navigieren.

Kurz gesagt, die UNS-Struktur in Sparkplug B ist wie eingut beschriftetes Anmeldesystemfür alle Ihre Maschinen. Jedes Gerät hat einen klaren Ort zum Senden und Empfangen von Nachrichten, so Ihre Steuerungs- und Analysesysteme immer wissen, woher die Daten kommen und wo Befehle gehen sollten.

UNS und Sparkplug B Architektur Überblick

Das folgende Diagramm zeigt, wieUNS integriert mit MQTT Sparkplug Binnerhalb eines IIoT-Ökosystems.

Vorteile der Integration von UNS mit Sparkplug B

• Zentrale Sichtbarkeit:Alle Echtzeitdaten werden in einem einzigen Namensraum veröffentlicht, der jedem System zugänglich ist.
• Plug-and-Play Skalierbarkeit:Neue Geräte oder Anwendungen können hinzugefügt werden, ohne Datenpipelines neu zu rüsten.
• Standardisierung:Unified Thema und Nutzlaststruktur über alle Anlagen und Systeme hinweg.
• Preis auf Anfrage: MQTbietet eine effiziente, ereignisgesteuerte Datenübertragung mit minimalem Overhead.
• Ich bin hier:Das Sitzungsbewusstsein von Sparkplug sorgt für ein genaues Online/Offline-Status-Tracking.

Ermächtigen Sie Ihr Unternehmen mit einheitlichen Daten

MQT Sparkplug B kombiniert mit einem einheitlichen Namespace bietet eine strukturierte Echtzeit-Ansicht aller Betriebsdaten über Ihr Unternehmen. Dieser Ansatz ermöglicht nahtlose Skalierbarkeit, Plug-and-Play Integration und schnellere Entscheidungsfindung über Anlagen und Systeme.

Mit unserem MQTT Broker, Sie können diese Architektur mühelos umsetzen, sicher zu stellen, State-aware-Messaging für jedes Gerät und jede Anwendung. Verbinden Sie Ihre Systeme, Streamline-Betriebe, und entsperren Sie handlungsfähige Erkenntnisse über Ihr gesamtes IIoT-Ökosystem.

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