现代协议OPC UA vs.MQTT
一种轻量级的，发布-订阅的网络协议，它允许多个数据使用者，并且设计用于受限设备和低带宽，高延迟或不可靠的网络.
多年来，我一直在分享有关IIoT协议的想法，但是最近，我对将OPC UA与MQTT的优势进行比较有了一些大胆的了解。全面披露之后，我于1999年与他人共同发明了MQTT，这是一种开放标准的发布-订阅网络协议。可以肯定的是，我一直是MQTT的传播者，但是有一定的理由使MQTT成为物联网中的主要消息传递标准。让我们快速看一下这两个协议以及它们在IIoT领域中的适合位置。
OPC UA于2008年发布，是对原始OPC互操作性标准的更新，用于在工业自动化中安全可靠地交换数据。OPC建立在客户端/服务器架构上。OPC服务器将转换硬件通信协议，然后任何需要连接到硬件的程序都将成为OPC客户端软件。
在实现OPC或OPC UA架构之前，请考虑以下挑战。关于OPC UA的最常见的抱怨是实施的复杂性。OPC UA规范为1,240页。完全实施时成本很高，而且CPU利用率，开发成本和持续支持成本也很高。OPC也不灵活，并且很难处理当今车间中各种数据结构和异构设备。它要与多个数据使用者进行斗争，并且不能进行一对多方法所需的真实数据解耦。
深入了解MQTT
MQTT是我在1999年与IBM的Andy Sanford Clark共同发明的一种传输协议，它是一种轻量级的，发布-订阅的网络协议，它允许多个数据使用者，并且设计用于受限设备和低带宽，高延迟或不可靠的网络（图1）MQTT基于面向消息的中间件方法。
MQTT规范既简单又易于实现。规范是80页，Sparkplug又增加了60页。它轻巧灵活，因为它通过异常或发布/订阅模型报告，从而最大限度地减少了数据占用量。MQTT具有成本效益，开放标准和安全性，并具有TCP / IP层安全性。在硬件和软件方面，本机实现MQTT-Sparkplug的供应商数量正在迅速增长。所有领先的云供应商，IoT平台，边缘计算平台，大数据和第三方应用程序均支持MQTT。
Sparkplug是Eclipse Tahu项目中的新规范，它定义了如何在关键任务实时环境中使用MQTT。Sparkplug为工业应用程序定义了标准的MQTT主题名称空间，有效负载和会话状态管理，同时满足了实时SCADA实现的要求。Sparkplug B规范提供了定义用于OT的标签值所需的上下文数据，还向IT提供数据，使其100％可自动发现并易于使用。
通过将MQTT与开放标准的Sparkplug结合使用，可以在经过验证的软件工具上通过简单的配置来使用OT数据，这些工具可以安全地弥合OT / IT差距，并为数据科学家提供上下文信息，以使用Big Data Analytics，ML和AI来获得洞察力并提高生产率和利润。MQTT在从石油和天然气到遥测到过程制造的行业中打开了这些用例。
OPC UA和MQTT可以一起工作
OPC UA和MQTT实际上可以和谐地合作。它们在移动数据的方式上可能截然相反，但是仍然有一些旧设备需要OPC服务器共享数据，并且存在一种使用MQTT来克服所提出挑战的方法。通过将传感器连接到旧版PLC，IoT平台可以连接数据并将其转换为MQTT，以发布/订阅模型在任何类型的网络上移动数据，然后将其发送到云和企业应用程序或某些IoT平台将其转换回旧版OPC客户端的OPC。
许多制造商已根据其环境中的现有体系结构做出了选择。如果他们有SCADA系统，则倾向于使用OPC或OPC UA。但是，新的制造商或希望进行数字化转型的制造商应考虑使用MQTT / Sparkplug解决现代挑战，并采用可轻松处理企业中任意数量的数据生产者和消费者的IIoT解决方案。