Erkan Teskancan
Kurumsal
- Konu Yazar
- #1
## OEM Perspektifinden MQTT ve OPC UA Protokolleri Karşılaştırması
MQTT ve OPC UA protokolleri farklı yaklaşımlar sunmasına rağmen, temel amaçları aynı: Bir cihazdan diğerine veri aktarmak. Hangi yöntemin seçileceği, her protokolün nasıl çalıştığını anlamaya bağlıdır.
Modern fabrikalarda makineler, üretim sayımları, ürün test değerleri ve makina verimliliği gibi veriler üretir. Bu veriler, anahtar performans göstergeleri (KPI) ve metriklerin değerlendirilmesi için makinelerden sunuculara veya bulut sistemlerine aktarılır.
Veri iletimi yöntemi genellikle müşteri talepleri veya uygulama gereksinimlerine göre belirlenir. Geleceğin fabrikasını inşa etmeden önce hangi protokolün kullanılacağı veya her ikisinin bir karışımı seçilmeli, kontrol yazılım tasarımcısının bakış açısından her iki protokolün avantajları ve dezavantajları irdelenmelidir.
### MQTT Protokolü
MQTT, ilk olarak uydu ile veri gönderimi için geliştirilen popüler bir Nesnelerin İnterneti (IoT) mesajlaşma protokolüdür. Andy Stanford-Clark ve Arlen Nipper tarafından petrol boru hatlarından kontrol tesislerine sensör verisi göndermek için geliştirilmiştir. Protokol, düşük enerji tüketimi ve kesintili bağlantılarla başa çıkmak üzere hafif tasarlanmıştır.
### OPC UA Protokolü
OPC UA, Microsoft'un Nesne Bağlama ve Ekleme (OLE) teknolojisine dayanan Endüstriyel iletişim standardıdır. OPC Foundation tarafından otomasyon alanına uyarlanarak platform bağımsız, güvenlik özellikleri artırılmış ve ölçeklenebilir bir protokol olarak geliştirilmiştir.
### Protokollerin Çalışma Mantığı
MQTT, yayınla/abonelik (pub/sub) modeli ile küçük veri miktarlarını iletir. Cihazlar veriyi belirli başlıklara (topic) yayınlar, istemcilerse bu başlıklara abone olur. Veri istenilen sıklıkta yayınlanabilir, kuyruklanabilir veya üzerine yazılabilir. MQTT sistemi, bağlantının güvenilir olmadığı durumlarda veya web tarayıcılarının istemci olduğu uygulamalarda etkilidir.
OPC UA ise makinenin iç değişkenlerine doğrudan erişim sağlar, gerçek zamanlı veri okuma ve değişken gezintisi yapabilir. Otomasyon için özel olarak tasarlanmıştır ve çoğu PLC tarafından desteklenir ancak lisans gerektirebilir. OPC UA, istemci/sunucu ya da pub/sub modellerinde çalışabilir ve gelişmiş güvenlik kontrolleri sunar.
### MQTT ve OPC UA Kullanım Durumları
MQTT, küçük veri paketlerinde hızlı ve güvenilirdir, ancak birçok kontrol sistemi tarafından yerel olarak desteklenmez; ek kart ya da gateway gerektirir. OPC UA, canlı ve büyük veri akışlarında tercih edilir, çoğu kontrol sistemi tarafından dahili desteklenir fakat sağlam bir ağ bağlantısı gerekir.
### Protokol Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler
Otomasyon ekipmanı geliştirirken müşteri talepleri yönlendirici olur. Var olan iletişim teknolojileri kullanılabilir veya yeni çözümler tercih edilebilir. Veri miktarı, gerçek zaman ihtiyacı ve buluta veri aktarımı gibi faktörler karar sürecini etkiler. Kişisel tercihim OPC UA'dır, çünkü gerçek zamanlı verilere kolayca erişim sağlar ve kontrol sistemine veri göndermeyi kolaylaştırır. Bulut entegrasyonu için MQTT ise AWS gibi hizmetlerle doğrudan uyumludur.
Her iki protokolde de veriler düzenli ve mümkün olduğunca kompakt tutulmalı, buluta veri aktarılırken işlem maliyetleri göz önünde bulundurulmalıdır.
### MQTT ve OPC UA Özellikleri
- MQTT küçük veri paketleri için hızlı ve düşük enerji tüketimi sağlar.
- MQTT yayınla/abonelik modeli kullanır ve bağlantı kesilmelerine dayanıklıdır.
- OPC UA gerçek zamanlı veri erişimi ve makine değişkenleri üzerinde doğrudan kontrol imkanı sunar.
- OPC UA platform bağımsızdır ve gelişmiş güvenlik özelliklerine sahiptir.
- MQTT çoğu kontrol sistemi tarafından doğrudan desteklenmez, OPC UA ise çoğunlukla yerleşik desteklidir.
- OPC UA daha karmaşık yapıdadır ve lisans gerektirebilir.
- MQTT bulut sistemleri ile (AWS gibi) entegrasyonda kolaylık sağlar.
Bu rehber, protokolleri anlayarak en uygun çözümü seçme konusunda endüstri profesyonellerine yol göstermektedir.
