Protocolos de la industria 4.0: MQTT y OPC UA
La industria 4.0 está provocando nuevas necesidades de captura, almacenamiento y análisis de los datos. El número de equipos conectados está creciendo de forma exponencial. Parte de esa información será recogida por sistemas que analizarán esa información en planta (Edge Computing) y otra parte será enviada a sistemas en la nube donde se explotarán los datos (Cloud Computing). Dos de los protocolos más conocidos para realizar estas comunicaciones son MQTT y OPC UA.
¿Qué es el protocolo MQTT?
MQTT (Message Queque Telemetry Transport) es un protocolo publicación-suscripción que minimiza el ancho de banda de red, el consumo de energía, es ligero y optimiza el tráfico para demandas masivas. La arquitectura de este modelo se soporta sobre un bróker por el cual pasa toda la información. Este puede instalarse en local o en la nube, encargándose de distribuir la información entre los clientes que estén suscritos al topic publicado. Los clientes son los sensores, Gateway, Edge o aplicaciones que se conectan a dicho bróker para enviar o recibir información.
Para garantizar la interoperabilidad entre diferentes fabricantes se incorpora el protocolo sparkplug. Se trata de una especificación de software para proporcionar a los clientes MQTT un marco de integración de datos, definiendo el namespace de un topic, la carga y la gestión del estado.
Por lo que respecta a la seguridad, la comunicación entre clientes y bróker puede ser cifrada, usando certificados SSL/TLS. Los escenarios ideales para este tipo de aplicaciones de protocolo MQTT suelen ser instalaciones distribuidas geográficamente como centrales minihidráulicas, plantas de producción, etc.
¿Qué es OPC UA?
OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) es un protocolo independiente de la plataforma que lo ejecuta. Está diseñado en la industria para unir la parte de OT (PLCs…) con la parte IT (MES, ERP…) sin ninguna limitación provocada por los firewalls como pasaba con otros protocolos OPC, facilitando la transferencia de datos entre servidores y clientes al estar basado en un sistema de modelo de datos (metadatos asociados).
Es un protocolo cliente-servidor, si bien hay que indicar que OPC UA ha añadido una arquitectura publicación-suscripción para evitar las limitaciones de las redes con muchos nodos. A nivel de seguridad todas las comunicaciones están cifradas y firmadas.
Javier Villar – Responsable del departamento de Automática y Electrónica en ENGIE
