MQTT ブローカーとエッジ プラットフォームがインダストリー 4.0 製造業をどのように推進するか

インダストリー 4.0 は、生の製造データを実用的な洞察に変換するコンピューティング ツールを活用し、利益と効率を高めます。これらのツールの中でも、データ転送プロトコルである OPC-UA、MTConnect、MQTT は、産業用モノのインターネット (IIoT) デバイスからエッジ ゲートウェイ、エンタープライズ サーバー、クラウドに情報を移動するための鍵となります。

軽量のパブリッシュ/サブスクライブ プロトコルである MQTT は、接続が断続的で帯域幅が制限される工場環境に特に適しています。 FairCom などのソフトウェア ベンダー とHiveMQ デバイスとコンシューマ間のメッセージ フローを管理する MQTT ブローカーを提供します。

「リモート デバイス (石油パイプライン センサーなど) に送信するデータがある場合、帯域幅が利用できるときはいつでも短時間で送信します」と、HiveMQ の製造業向け産業ソリューション ディレクターの Ravi Subramanyan 氏は説明します。 「この非同期モデルは、信頼性の低いリンクを介してポーリングするよりもはるかに効率的です。」

組み込みデータベースを使用した永続メッセージング

FairCom の MQTT ブローカーである FairCom MQ は、軽量のデータベースが組み込まれている点で他のブローカーとは異なります。この機能は、真の永続メッセージングとストアアンドフォワード機能を提供し、デバイスが一時的に接続を失った場合でもメッセージが確実に保持されるようにします。

FairCom のビジネス開発担当副社長である Evaldo de Oliveira 氏は、「一度公開すれば、いつでも購読できます。購読者の準備が整うまでブローカーがデータを保存するため、分析アプリや予測メンテナンス アプリの構築が簡単になります。」

FairCom テクニカル ライターの Victoria "Tori" Jones 氏は、「関連トピックをサブスクライブするだけで、新しいマシンで履歴データを再生できます」と付け加えています。

リアルタイムの意思決定のためのエッジ コンピューティング

製造現場では、欠陥を防止し、スループットを最適化するために、分単位のデータが必要です。 HiveMQ と FairCom のエッジ ソリューションにより、ソースに近いほぼリアルタイムの処理が可能になり、レイテンシが短縮され、クラウド インフラストラクチャの負荷が軽減されます。

Subramanyan 氏は、「エッジ デバイスはローカルで迅速な分析を実行し、即時のアクションをトリガーできます。より深い洞察が必要な場合は、データが企業またはクラウドに転送され、予測メンテナンスなどの高度な分析が可能になります。」

オールインワンの IIoT データ管理プラットフォームである FairCom Edge は、軽量のゲートウェイ上で実行され、複数のプロトコルをサポートします。その変換エンジンは、データ ストリームを変換して強化し、運用テクノロジー (OT) と情報テクノロジー (IT) システムの橋渡しをします。

De Oliveira 氏は、「エッジ コンピューティングの中心的な価値は、単なる計算能力ではなく、データ処理、つまり速度、変換、強化にあります。」

MQTT が唯一の選択肢ではない

Predictronics の CEO、Ed Lapira 氏は、MQTT は広く採用されていないと説明しています。 「当社のリアルタイム データ収集プラットフォームは、顧客の要件によって推進されています。クライアントが具体的に要求した場合にのみ、プロトコルをサポートします。」

Predictronics は主に、コントローラー、PLC、または SCADA データに OPC‑UA を使用し、CNC マシンに MTConnect を使用します。 「これらのプロトコルはすべて、産業機器からの信頼できるデータ転送という同じ目的を果たします」と Lapira 氏は言います。

まとめると、永続性とエッジ中心のアーキテクチャが組み込まれた MQTT ブローカーは、インダストリー 4.0 を強力に実現しますが、メーカーは特定の運用ニーズに基づいて OPC-UA や MTConnect などのプロトコルも評価します。