MQTT - Message Queuing Telemetry Transport

MQTT süsteemi elemendid

MQTT süsteem põhineb avalda-telli (Publish/Subscribe) mudelil, mis koosneb järgmistest osapooltest:

1. Broker – Sõnumivahendaja

Keskne server, mis võtab vastu kõik saabuvad sõnumid, filtreerib need ja saadab edasi õigetele sihtkohtadele. Broker on süsteemi "liiklusreguleerija".

2. Client – Klient

Iga seade või programm, mis on ühendatud Brokeriga. Klient võib olla nii andmete saatja kui ka saaja. Meie näites on klientideks frees, treipink, robotkäpp ja analüütikaprogrammid.

3. Publish – Avaldamine / Saatmine

Tegevus, kus klient saadab andmed (sõnumi) Brokerile. Näiteks: Freespink avaldab oma temperatuuri andmed.

4. Subscribe – Tellimine

Tegevus, kus klient annab Brokerile teada, et soovib saada teatud tüüpi infot. Näiteks: Hooldusrakendus tellib freespinki temperatuuri info.

5. Topic – Teema / Sõnumikanal

Märksõna või hierarhiline tee, mille abil sõnumeid liigitatakse. See on justkui "aadress".

• Näide: tehas1/tsehh2/frees/temperatuur

6. Payload – Sõnumi sisu / Kasulik koormus

Tegelik andmehulk, mida edastatakse (nt number 45.5, JSON-fail või tekst "TÖÖTAB").

MQTT süsteemis tähistab QoS (Quality of Service) ehk teenusekvaliteet kokkulepet saatja ja vastuvõtja vahel selle kohta, kui kindlalt peab sõnum kohale jõudma.

Kuna tööstuses (nt sinu toodud freesi või robotkäpa puhul) võib võrguühendus olla ebastabiilne, on oluline määrata, millised andmed on kriitilised ja millised mitte.

MQTT-s on kolm teenusekvaliteedi taset:

1. QoS 0 – Saada ja unusta (At most once)

Sõnum saadetakse teele vaid üks kord ja selle kättesaamist ei kinnitata.

• Kuidas see töötab: Kui ühendus katkeb saatmise hetkel, läheb sõnum kaduma.

• Milleks kasutatakse: Mittekriitilised andmed, mis muutuvad pidevalt.

  • Näide: Treipingi temperatuur, mida saadetakse iga sekundi järel. Kui üks näit läheb kaduma, pole see probleem, sest järgmine tuleb kohe peale.

2. QoS 1 – Vähimalt üks kord (At least once)

Süsteem garanteerib, et sõnum jõuab vastuvõtjani, kuid see võib kohale jõuda rohkem kui üks kord.

• Kuidas see töötab: Saatja jääb ootama kinnitust. Kui ta kinnitust ei saa, saadab ta sõnumi uuesti. See võib tekitada olukorra, kus vastuvõtja saab sama sõnumit topelt.

• Milleks kasutatakse: Olulised andmed, kus info kadumine on lubamatu, kuid topeltinfo ei tee halba.

  • Näide: Freesi olekuteade "Töö lõpetatud". On kriitiline, et planeerimistarkvara selle kätte saaks, isegi kui see saabub igaks juhuks kaks korda.

3. QoS 2 – Täpselt üks kord (Exactly once)

Kõige turvalisem ja aeglaseim tase. Garanteeritakse, et sõnum jõuab kohale täpselt üks kord.

• Kuidas see töötab: Kasutusel on neljaastmeline "käepigistus" saatja ja vastuvõtja vahel, et veenduda sõnumi kättesaamises ja vältida duplikaate.

• Milleks kasutatakse: Kriitilised käsud või finantsandmed, kus viga või dubleerimine võib põhjustada ohu või rahalise kahju.

  • Näide: Robotkäpa käsk "Alusta avariiseiskamist" või valminud toodangu loendur, kus iga ühik peab olema arvel täpselt kord (et laoseis ja raamatupidamine ei sassi läheks).