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Curso de Basico de IIoT

Que es el MQTT? El protocolo de mensajería aplicado a la industria y al IIoT.

 abril 10, 2020

By  Kalliky Vargas

Este articulo describe que es el protocolo MQTT y como funciona. Así mismo te explica como el MQTT se ha incorporado en la industria y que empresas lo utilizan.

En el último post publicado recientemente (Sumergiéndonos en un nuevo mundo el IIoT: 3 Beneficios principales para la industria.) llegaron muchas consultas con respecto a las nuevas tendencias implementadas en la industria. Muchas de las preguntas estaban relacionadas con la forma en la que los dispositivos o instrumentos se comunican entre sí.

Así también, de qué forma estos están enlazadas a la nube, si eres uno de ellos, prepárate para conocer más afondo el protocolo MQTT y como ha influido en una gran escala en la industria

MQTT: Que es?, Como funciona?

Bueno para empezar, el protocolo MQTT es un protocolo de comunicación M2M (machine-to-machine) de tipo message queue, este protocolo fue estandarizado por OASIS que actualmente sigue desarrollándolo.

Este protocolo esta basado en el stack TCP/IP como base para su comunicación. En el caso de MQTT cada conexión se mantiene abierta y se «reutiliza» en cada comunicación. Es una diferencia, por ejemplo, a una petición HTTP 1.0 donde cada transmisión se realiza a través de conexión.

Dicho protocolo es fácil de adaptarse a una amplia variedad de dispositivos, plataformas y sistemas operativos de IoT. Como menciona el título de este post, el protocolo MQTT fue diseñado como un protocolo de mensajería (publicación/suscripción). Dicho protocolo es útil para conexiones con ubicaciones remotas donde se requiere un espacio de código pequeño y poco ancho de banda en la red.

Este protocolo utiliza el patrón publicador/suscriptor, en esta infraestructura los clientes se conectan con un servidor maestro (Broker).

El servidor maestro (Broker), es el encargado de filtrar los mensajes que son enviados a cada cliente, dichos mensajes están organizados en temas (topics). Es decir un Cliente A (publisher) puede publicar un mensaje en un determinado tema (Instrumentación y control).

Por otro lado el Cliente B, y Cliente C (subscriber) pueden suscribirse a este tema en particular y a los temas de los cuales ellos necesitan información.

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Finalmente si el primer cliente (Cliente A) publica algo nuevo en el tema (Instrumentación y control) el broker será el encargado de hacer llegar esa nueva información a los clientes B y C (clientes que están suscritos al tema: instrumentación y control).

MQTT en la industria

En la actualidad el crecimiento acelerado del IIoT, ha provocado que varios protocolos compitan para adentrarse en el mundo del IIoT.

Actualmente el protocolo que encabeza como el protocolo estándar más utilizado para conectar dispositivos industriales a la nube, es el protocolo OPC UA. Sin embargo, existen otros protocolos (dependiendo de la arquitectura) muy utilizados, tales como MQTT, AMQP y CoAP, entre otros.

Como experiencia personal puedo comentar que regularmente he observado un gran desarrollo de dispositivos para el protocolo MQTT por parte de una variedad de empresas de tecnología de automatización, como Schneider Electric, hasta proveedores específicamente enfocados en la recopilación y transmisión de datos, como Moxa.

El protocolo MQTT es usado en la industria para el envío y recepción de datos de los dispositivos de campo hacia la nube.A diferencia de otros protocolos el protocolo MQTT ofrece una mayor seguridad en el trasporte de datos. Estos datos van hacia un servidor dedicado en donde estos son más accesibles para el usuario.

Por otro lado, desde hace ya 3 años Magnetrol, un proveedor de flujo industrial y tecnologías de medición y control de nivel, viene desarrollado el protocolo HART Smart Transmitter.

Elecsys mueve los sistemas de las comunicaciones de respuesta de sondeo ineficientes en el ancho de banda a una arquitectura de publicación/suscripción más eficiente.

Hilscher tiene un módulo NodeRed que ofrece conectividad a las comunicaciones EtherNet/IP, Modbus y Profinet Ethernet.

Opto 22, con una amplia gama de E/S aisladas, exporta nombres de etiquetas de Opto 22 al software Ignition. Los gateways y módems Moxa utilizan la especificación MQTT Sparkplug de forma nativa.

Conclusión

Como mencione, actualmente el MQTT está tomando terreno para convertirse en el protocolo estándar de comunicación para el IIoT, desde mi punto de vista en el futuro el MQTT ingresara de forma más agresiva al campo industrial y creo que conforme se van desarrollando las arquitecturas muchos de estos diseños optaran por el diseño de la arquitectura MQTT.

Sin embargo, creo que el protocolo OPC UA sera un rival muy difícil de superar. Si quieres que realice una comparación de ambos protocolos, no olvides dejar tu comentario.

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Kalliky Vargas


Soy un Ingeniero Electrónico apasionado por la innovación tecnológica y como esta nos ayudan a mejorar día a día, con experiencia variada tanto en el sector de procesos industriales como en el de la electrónica En los últimos años, he trabajado en diferentes empresas y en ellas adquirí distintos conocimientos los cuales me gustaría compartir con ustedes.

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      Recientemente, se ha publicado un articulo sobre el IIoT, te dejo el enlace para que lo veas: https://instrumentacionycontrol.net/sumergiendonos-en-un-nuevo-entorno-el-iiot.
      El articulo es una pequeña introducción a lo que se viene más adelante con respecto a la industria 4.0.
      Me encantaría que revises el articulo y comentes que te pareció, y que temas te gustarían ver en el futuro. Por otro lado, te comento que ya estoy preparando un material didáctico del IIoT y/o industria 4.0 para los lectores; sin embargo, es primordial para mi, iniciar primero con una introducción al tema.
      Espero que el articulo te sirva y te ayude a resolver algunas dudas.Gracias por la suscripción y comentario.
      Saludos.

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