MQTT

Geräte, die über einen externen MQTT-Broker veröffentlichen, in einfachem MQTT oder Sparkplug B, mit dem Broker als dem Knoten, den sich alle Geräte darunter teilen, und die eigenen Daten der Station, auf einem Broker veröffentlicht.

Der Treiber MQTT liest und schreibt die Tags von Anlagen, die über einen externen MQTT-Broker veröffentlichen: ein Gateway, ein Funksensor, ein Node-RED-Flow, ein Edge-Node, der Sparkplug B spricht. Die Station ist Client dieses Brokers: Sie abonniert die Topics, die ihre Tags lesen, und veröffentlicht die Schreibvorgänge, die Sie auslösen, und jeder Broker kann die eigenen Daten der Station veröffentlichen, die Tags, Logic-Variablen und Alarme, die auf seiner Karte Veröffentlichen stehen, als JSON oder in Sparkplug B. Sie ist Client und kein Broker; Anlage und Station verbinden sich also beide mit einem Broker. Haben Sie keinen, kann der eigene MQTT-Broker der Station dieser Broker sein, und sein Einschalten fügt diesem Treiber den Broker Diese Station hinzu. Einen Broker installieren zeigt, wie Sie einen separaten einrichten.

Alle Geräte hinter einem Broker nutzen dieselbe Verbindung, deshalb ist die Topologie Treiber → Broker → Gerät → Tag: Der Broker besitzt, wo er antwortet und wie sich die Station bei ihm anmeldet, einmal eingetragen; jedes Gerät darunter besitzt nur die Art, wie es veröffentlicht, Einfaches MQTT oder Sparkplug B, und seine Tags. Beide Protokolle stehen unter einem Broker nebeneinander. Werte kommen per Abonnement, nicht per Abfrage, daher hat kein MQTT-Gerät und kein MQTT-Tag ein Abfrageintervall.

Die Seite des Treibers

Die Seite des Treibers MQTT listet Broker statt Geräte. Der Satz unter ihrer Kopfzeile lautet "Jeder Broker ist eine Verbindung zu einem externen MQTT-Broker. Richten Sie ein, wo er antwortet und wie sich die Station anmeldet, und fügen Sie dann die Geräte hinzu, die über ihn veröffentlichen." Die Tabelle MQTT-Broker trägt Broker hinzufügen rechts von ihrem Titel und eine Zeile pro Broker: Bezeichnung, Adresse (mqtt://host:port, oder mqtts://host:port über TLS, leer, solange der Broker keinen Host hat), Geräte, Zustand (ein Punkt und der Zustand des Brokers mit dem, was seine Geräte tun, etwa "Verbunden · 2/2 Geräte verbunden"), dann Öffnen und, für Connector konfigurieren, Aktivieren, Deaktivieren und Löschen. Die leere Tabelle sagt "Noch keine Broker." Ein Broker, der die Station abgewiesen hat, trägt die rote Marke des Baums hinter seinem Namen, und die Seite nennt unter ihrer Kopfzeile die Broker mit Fehler ("1 Broker mit Fehler: Plant").

Im Baum zählt die Zeile des Treibers beide Ebenen ("1 Broker · 2 Geräte"), und die Kopfzeile der Seite zeigt die Zahl der Broker in Klammern. Im Menü Neu… der Spalte bietet der Eintrag MQTT Neuer Broker, dann jeden Broker mit seinem eigenen Neues Gerät und seinen Geräten, und ein Rechtsklick auf die Zeile des Treibers bietet Broker hinzufügen. Die Leiste des Treibers hat keine Gerätesuche: Ein Suchlauf hört auf einem einzigen Broker zu, deshalb sitzt er auf der Seite des Brokers. Einmal hinzugefügt, steht der Treiber im Baum unter dem Ordner Treiber, mit oder ohne Broker.

Der Broker

Broker hinzufügen, Neuer Broker im Menü Neu… und der Rechtsklick auf die Zeile des Treibers legen einen Broker namens "Neuer Broker" an (dann "Neuer Broker 2"), deaktiviert, damit seine Verbindung eingetragen ist, bevor sich die Station verbindet. Das Aktionsprotokoll sagt es: "Deaktivierten Broker 'Neuer Broker' angelegt. Tragen Sie ein, wo er antwortet, und aktivieren Sie ihn dann." Der Broker wird nicht geöffnet: Er ist in der Tabelle MQTT-Broker auf der Seite des Treibers markiert, auf die die Ansicht aus Neu… oder dem Rechtsklick wechselt. Seine Seite, erreicht über Öffnen in seiner Zeile oder seine Zeile im Baum, trägt den Satz "Ein MQTT-Broker: wo er antwortet und wie sich die Station bei ihm anmeldet. Jedes Gerät darunter teilt diese Verbindung." und in der Kopfzeile mit dem Zustand, seinem Punkt und der Adresse. Unter der Kopfzeile werden die Geräte des Brokers genannt, die einen eigenen Fehler haben ("1 Gerät mit Fehler: Pump"); solange der Broker selbst einen Fehler hat, verweisen seine Geräte auf ihn: Die Seite eines Geräts sagt "Dieses Gerät läuft über den Broker Plant, der einen Fehler hat. Die Seite des Brokers sagt, warum."

Die Karte Verbindung zum Broker

Unter den Feldern sagt ein Satz, was der Broker und seine Geräte tun, was dem Broker noch fehlt, und "Alle Geräte unter diesem Broker und das, was die Station auf ihm veröffentlicht, teilen diese Verbindung: Die Sitzung öffnet sich, sobald das erste aktivierte Gerät oder die erste veröffentlichte Zeile sie braucht." Alle Felder bleiben bearbeitbar, während der Broker aktiviert ist. Eine gespeicherte Änderung daran, wo er antwortet, am Übertragungsweg, an der Anmeldung, an der Client-ID oder am Keep-Alive verbindet die eine Sitzung neu, die sich alle Geräte unter dem Broker teilen.

Die Befehlsleiste

Ein Rechtsklick auf die Zeile eines Brokers bietet Gerät hinzufügen, Aktivieren, Deaktivieren und Löschen.

Zustände des Brokers

Der Broker meldet seine Sitzung getrennt von seinen Geräten, in der Zeile des Baums, in der Broker-Tabelle des Treibers und in seiner eigenen Kopfzeile:

Die Zeile im Baum zeigt den Zustand und die Zahl der Geräte ("Verbunden · 2 Geräte"), und die Zusammenfassung unter der Karte ergänzt, was die Geräte tun: "Verbunden · 2/2 Geräte verbunden", "Verbunden · 1 verbunden · 1 mit Störungen", "Keine Sitzung · keine aktivierten Geräte". Ein Sparkplug B-Gerät, das seinen Tod angekündigt hat, nimmt nur sich selbst vom Netz: Der Broker bleibt verbunden. Die Sitzung spricht MQTT 5 und weicht bei einem Broker, der es nicht spricht, auf MQTT 3.1.1 aus, beginnt sauber und verbindet sich selbst neu, wobei sie zwischen den Versuchen immer länger wartet, solange der Broker fortbleibt.

Die Karte Geräte suchen

Nur für Connector konfigurieren gezeichnet, unter dem Satz "Hört eine Weile auf diesem Broker mit: die Sparkplug B-Edge-Nodes und -Geräte, die sich ankündigen, und die Topics unter einem Filter."

Geräte suchen startet den Suchlauf und wird zu Abbrechen, solange er läuft. Der Satz unter den Feldern sagt, was er tun wird ("Hört 10 s lang auf 192.168.0.20:1883."), und die Fortschrittszeile zählt das Fenster ("Höre auf 192.168.0.20:1883 · 4 von 10 s…"). Der Suchlauf braucht einen am Broker gespeicherten Host: Bis dahin sagt die Karte "Geben Sie den Host des Brokers ein und lassen Sie die Änderung vor der Gerätesuche speichern." Eine ausstehende Änderung am Broker wird zuerst gespeichert; geht das nicht, startet nichts: "Die Gerätesuche wurde nicht gestartet, weil die Änderung am Broker nicht gespeichert werden konnte."

Was ein Suchlauf auf dem Broker tut:

• Er verbindet sich unter einer eigenen Client-ID, wirft also nie die Sitzung der Geräte vom Broker, und darf laufen, während der Broker aktiviert und in Gebrauch ist.
• Er abonniert alle Sparkplug B-Topics (spBv1.0/#) und den Topic-Filter. Sparkplug B-Birth-Zertifikate werden nicht gehalten, deshalb wird ein Edge-Node, der ohne eines gehört wird, gebeten, sich neu anzukündigen (der Befehl Node Control/Rebirth, die einzige Nachricht, die der Suchlauf veröffentlicht); ein laufender Edge-Node antwortet innerhalb des Fensters.
• Jeder Edge-Node und jedes Gerät dahinter, das sich ankündigt (NBIRTH, DBIRTH), wird ein Kandidat mit seinen Metriken als Tags, typisiert nach dem, was die Geburt deklariert. Die eigene Technik des Edge-Nodes (bdSeq und die Metriken Node Control/… und Device Control/…) bleibt außen vor, ebenso die Metriken, die kein Tag liest (Arrays, Datensätze, Templates, Eigenschaftssätze, Bytes, Dateien), nach Grund gezählt. Ein Edge-Node, der gehört, aber im Fenster nicht geboren wurde, wird ohne Tags angeboten.
• Mit einem Topic-Filter werden die darunter gehörten einfachen Topics ein eigener Kandidat: Jedes Topic ist ein Tag, oder bei JSON-Nutzdaten ist jeder Wert darin eines über seinen Wertpfad (bis zu 32 pro Topic, vier Ebenen tief, die ersten 8 Elemente eines Arrays). Eine Zahl wird als Double angeboten, true oder false als Boolean, alles andere als String. Die Liste endet bei 500 Topics. Ein Topic, dessen Herausgeber seine letzte Nachricht hält, wird sofort gehört; jedes andere nur, wenn es im Fenster veröffentlicht.
• Nichts wird gespeichert, bis Sie einen Kandidaten hinzufügen. Abbrechen beendet das Fenster sofort.

Die Ergebniskarte Gefundene Geräte listet Veröffentlicht als (group/edge node, mit /device hinter einem Edge-Node, oder "Einfache Topics"), Gerät (der Name, unter dem es hinzugefügt wird, bearbeitbar: die Geräte- oder Edge-Node-ID, oder die Ebenen des Filters vor seinem ersten Platzhalter), Ergebnis ("12 von 12 Tags ausgewählt") und Gerät hinzufügen, das das Gerät unter diesem Broker mit diesen Tags anlegt. Eine schon auf dem Broker eingerichtete Sparkplug B-Identität zeigt "Bereits konfiguriert" und bietet stattdessen Öffnen. Ein Suchlauf, der nichts gehört hat, sagt "Während des Suchlaufs hat sich auf diesem Broker nichts angekündigt."

Ein Gerät, das Sie schon haben, findet, was es noch nicht liest, von seiner eigenen Seite aus: Tags suchen im Kopf seiner Karte der Tags lauscht 10 s an seinem Broker. Ein Sparkplug-B-Gerät hört nur seinen eigenen Edge Node, der um seine Geburt gebeten wird, während kein anderer Edge Node um irgendetwas gebeten wird; ein einfaches Gerät hört die Topics unter den Ebenen, die seine Tags gemeinsam haben (plant/oven/# für plant/oven/temperature und plant/oven/count), und jedes Topic des Brokers, wenn sie keine gemeinsam haben. Angeboten werden nur die Werte, für die es noch kein Tag hat (siehe Die Tags eines Geräts suchen).

Die Karte Geräte

"Jedes Gerät liest einfache Topics oder einen Sparkplug B-Edge-Node bzw. ein Sparkplug B-Gerät. Die Verbindung wird vom Broker geerbt und lässt sich hier nicht ändern." Gerät hinzufügen legt "Neues Gerät" unter diesem Broker an, aktiviert, in einfachem MQTT, markiert in dieser Tabelle und in den sichtbaren Bereich gerollt: "Gerät 'Neues Gerät' auf 'Plant' hinzugefügt." Die Tabelle listet Gerät, Veröffentlicht als, Tags und Zustand, mit Öffnen, Aktivieren, Deaktivieren und Löschen in jeder Zeile; leer sagt sie "Unter diesem Broker ist kein Gerät eingerichtet." Ein Gerät mit einem eigenen Fehler trägt die rote Marke des Baums hinter seinem Namen.

Die Karte Veröffentlichen

Die letzte Karte veröffentlicht die eigenen Daten der Station auf diesem Broker, unter dem Satz "Die Station veröffentlicht jede Zeile auf diesem Broker als JSON unter ihrem Topic, sobald sich der Wert oder seine Qualität ändert, und alle Zeilen erneut, sobald die Verbindung aufgebaut wird. Der Broker behält die letzte Nachricht jedes Topics für alle, die es später abonnieren. Die Station abonniert nur das Schreib-Topic jeder Zeile mit Lesen und schreiben." Wer den Connector ansehen darf, liest die Karte; wer ihn konfigurieren darf, ändert sie. Der Broker Diese Station des eigenen MQTT-Brokers der Station hat dieselbe Karte.

Bei Sparkplug B sagt der Satz unter dem Titel stattdessen "Die Station ist auf diesem Broker ein Sparkplug B-Edge-Node: Die Variablen und Alarme der Logic sind seine eigenen Metriken, und jedes Gerät mit Zeilen ist ein Sparkplug B-Gerät. Sie kündigt jede Metrik an, wenn die Verbindung öffnet und wann immer sich die Liste ändert, und veröffentlicht danach jeden Wert und jede Qualität, die sich ändern. Nur eine Zeile mit Lesen und schreiben nimmt einen Wert aus einem Befehl an.", und unter den Feldern zeigt Edge-Node-ID (der Name der Station) den Edge-Node, als der sie veröffentlicht.

Die Tabelle führt Quelle, MQTT-Topic und Zugriff auf, nach Topic geordnet; eine Zeile, deren Quelle noch nicht gewählt ist, lautet "Noch keine Quelle". Ohne Zeilen steht dort "Noch wird nichts auf diesem Broker veröffentlicht. Fügen Sie eine Zeile mit Neue Zeile hinzu." Bei Sparkplug B ist die Spalte MQTT-Topic die Spalte Metrik: ein Tag hinter seinem Gerät (Oven · Temperature), eine Variable oder ein Alarm mit seinem Namen auf dem Edge-Node (Logic/Oven/Setpoint, Alarms/High). Ist der Broker deaktiviert und hat die Liste Zeilen, sagt ein Hinweis "Der Broker ist deaktiviert, also wird nichts veröffentlicht, bis er aktiviert wird." Hat eine Zeile des Brokers Lesen und schreiben, sagt ein zweiter Hinweis "Zeilen mit Lesen und schreiben nehmen Werte an, die unter ihrem Schreib-Topic veröffentlicht werden. Wer auf diesem Broker veröffentlichen kann, kann diese Quellen ändern: Benutzername und Passwort des Brokers sind ihr einziger Schutz." Bei Sparkplug B sagt er "Zeilen mit Lesen und schreiben nehmen Werte aus Sparkplug B-Befehlen an (NCMD, DCMD). Wer auf diesem Broker veröffentlichen kann, kann diese Quellen ändern: Benutzername und Passwort des Brokers sind ihr einziger Schutz."

Die Felder einer Zeile werden gespeichert, sobald sie sich ändern:

Unter den Feldern sagt ein Satz, was die Zeile veröffentlicht:

Unter diesem Satz zeigt eine Zeile mit Lesen und schreiben ihr Schreib-Topic, das Topic der Zeile gefolgt von /set. Bei Sparkplug B gibt es kein Schreib-Topic: Ein zweiter Satz nennt die Metrik, als die die Zeile veröffentlicht wird, die ihres Sparkplug B-Geräts für ein Tag, die des Edge-Nodes der Station für eine Variable und für einen Alarm die fünf Metriken unter seinem Namen (Active, Acked, State, Priority und Message).

Eine Änderung, die die Liste ablehnt, wird nicht gespeichert: Der Grund steht rot über den Feldern der Zeile, und die Änderung bleibt auf dem Bildschirm, damit Sie sie korrigieren können.

Was veröffentlicht wird und wann, steht unter Veröffentlichen.

Gerät

Das Gerät hat weder Host noch Port, Zugangsdaten oder Abfrageintervall: All das gehört dem Broker. Jede Sparkplug B-ID ist eine einzige Topic-Ebene: "Eine Sparkplug B-ID darf weder '/' noch '+' oder '#' enthalten." Ein Broker nennt einen Sparkplug B-Edge-Node oder ein Sparkplug B-Gerät nur einmal, deshalb wird ein zweites Gerät mit denselben Gruppen-, Edge-Node- und Geräte-IDs auf diesem Broker abgelehnt: "Das Sparkplug B-Gerät Plant/Line1/Press1 auf dem Broker 'Plant' gehört bereits zum Gerät 'Press'." Geräte in einfachem MQTT nennen auf dem Broker nichts Eigenes, und zwei von ihnen dürfen dieselben Topics lesen.

Der Base URI, den die Kopfzeile zeigt, ist die Laufzeitadresse: mqtt://<broker id>?host=…&port=…&tls=0&keepAlive=60&clientId=…&mode=plain, mit &silence=…, wenn das Gerät eine höchste Zeit ohne Nachricht einträgt, und für ein Sparkplug B-Gerät mode=sparkplug&group=…&node=…, mit &device=… hinter einem Edge-Node. Er nennt den Broker über seine stabile Identität, nie über seinen Anzeigenamen, und trägt nie Benutzername oder Passwort.

Die Kopie eines MQTT-Geräts bleibt auf demselben Broker. Eine Sparkplug B-Kopie nimmt die erste Identität, die kein Gerät dieses Brokers hat: Ihre innerste ID, die Geräte-ID oder, für die eigenen Metriken des Edge-Nodes, die Edge-Node-ID, wird so nummeriert wie der Name der Kopie ("Press1 (2)").

Adressierung des Tags

Das Adressfeld heißt MQTT-Topic auf einem Gerät in einfachem MQTT und Metrik auf einem Sparkplug B-Gerät, und es ist erforderlich ("MQTT-Topic ist für diesen Treiber erforderlich."). Ein einfaches Tag hat drei weitere Felder; eine Sparkplug B-Metrik hat keines, weil sie ihren Typ selbst mitbringt und über den eigenen Befehl des Protokolls geschrieben wird.

Die Datentypen sind Boolean, Int16, Int32, Int64, Float, Double, String und DateTime. Die schreibgeschützte Vorschau der Adresse auf der Leitung ist das Topic, gefolgt von dem, was von path, command und payload zutrifft (plant/line1/temperature?path=sensors[0].value&command=plant/line1/setpoint), oder der Name der Metrik; ein Zeichen, das einen Teil beenden würde (%, ?, &, =, #, +, ein Leerzeichen), wird als %XX geschrieben.

Lesen

Die Sitzung hält die letzte Nachricht jedes abonnierten Topics, und ein Tag liest daraus:

Ein Boolean-Tag nimmt true oder false, 1 oder 0, on oder off. Ein ganzzahliges Tag nimmt eine gebrochene Zahl gerundet an und lehnt eine außerhalb seines Bereichs ab. Ein DateTime-Tag nimmt Text nach ISO 8601 oder Unix-Millisekunden. Ein String-Tag nimmt den Text, wie er ist, und ein JSON-Objekt oder -Array als rohes JSON. Eine Sparkplug B-Metrik eines vorzeichenlosen Typs wird in den nächstbreiteren vorzeichenbehafteten Typ gelesen (UInt8 als Int16, UInt16 als Int32, UInt32 und UInt64 als Int64), damit ihr ganzer Bereich gelesen wird.

Schreiben

Ein Schreibvorgang läuft durch denselben Trichter wie der jedes anderen Treibers: Das Schreibfeld nimmt den technischen Wert, und die Umrechnungsstufen werden umgekehrt, bevor der Rohwert veröffentlicht wird (siehe Connector).

Solange der Broker nicht erreichbar ist oder der Edge-Node oder das Gerät seinen Tod angekündigt hat, wird ein Schreibvorgang als getrennt abgelehnt, und nichts wird gesendet. Ein Sparkplug B-Schreibvorgang auf eine Metrik, die das Birth-Zertifikat nicht deklariert, wird abgelehnt, weil der Edge-Node ihn nicht annähme, ebenso ein Wert, den der Typ der Metrik nicht tragen kann. Ein Schreibvorgang wird nie gehalten: Ein gehaltener Sollwert würde von jedem Abonnenten, der sich später verbindet, erneut angewendet.

Veröffentlichen

Dieser Abschnitt beschreibt das Veröffentlichungsformat auf JSON; Sparkplug B hat den folgenden Abschnitt.

Jede Zeile der Karte Veröffentlichen eines Brokers wird unter ihrem Topic veröffentlicht, als Retained-Nachricht, mit QoS 1, über die Verbindung, die die Geräte des Brokers nutzen: Die Station öffnet nie eine zweite Verbindung zu einem Broker. Ein Broker, der nur veröffentlicht, braucht kein Gerät. Er bleibt unter dem Treiber MQTT, und sein Zustand (Verbindung wird aufgebaut…, Verbunden, Nicht erreichbar) ist der dieser Verbindung. Er veröffentlicht, solange er aktiviert ist und die Liste Zeilen hat; einen eigenen Schalter hat er nicht.

Ein Wert reist als sein JSON-Typ: eine Zahl, true oder false, Text, ein Datum mit Uhrzeit als ISO-8601-Text; eine Zahl, die JSON nicht trägt (NaN, unendlich), reist als null. Ein Tag eines deaktivierten Geräts veröffentlicht null und bad.

Die Station liest, was sie veröffentlicht, und berechnet nichts dafür: den letzten Lesevorgang eines Tags, den Wert einer Variable, den Zustand eines Alarms. Sie abonniert kein Topic einer Zeile mit Nur lesen, also erreicht eine Nachricht, die ein anderes System dort sendet, die Station nie; eine Zeile mit Lesen und schreiben nimmt Werte unter ihrem Schreib-Topic an (Zurückschreiben). Ein Agent liest die Listen mit mqtt_publish_list und ändert sie mit mqtt_publish_upsert und mqtt_publish_delete (Werkzeuge):

mqtt_publish_upsert(brokerId: "<id from mqtt_broker_list>", source: "Connector.Simulated.Oven.Temperature")
mqtt_publish_upsert(brokerId: "<id from mqtt_broker_list>", source: "Alarms.Oven.HighTemperature", topic: "plant/oven/alarms/high")
mqtt_publish_upsert(id: "<id from mqtt_publish_list>", access: "ReadAndWrite")
mqtt_publish_list()

Veröffentlichen in Sparkplug B

Steht Veröffentlichungsformat auf Sparkplug B, veröffentlicht der Broker dieselbe Liste nach der Sparkplug B-Spezifikation, mit der Station als Edge-Node: Ein Sparkplug B-Host, etwa die MQTT Engine von Ignition, führt die Station unter ihrer Gruppe und ihrem Edge-Node auf, jedes Gerät darunter und jede Metrik mit ihrem Typ, ohne eine von Hand gebaute Zuordnung. Die Verbindung ist dieselbe, die die Geräte des Brokers nutzen, wie bei JSON.

Ein / innerhalb eines Namens wird zu _, die Ordner sind also die einzigen Ebenen. Zwei Geräte oder zwei Metriken, deren Namen gleich werden, erhalten _2, _3 in der Reihenfolge ihrer eigenen Namen. Die Zeilen behalten ihre Topics, unter denen bei Sparkplug B nichts veröffentlicht wird und unter denen die Liste wieder veröffentlicht, sobald der Broker zu JSON zurückkehrt.

Jede Nachricht außer dem NDEATH geht mit QoS 0 hinaus, nie aufbewahrt. Die Sequenznummer seq beginnt mit jedem NBIRTH bei 0 und zählt jede Nachricht danach bis 255, dann beginnt sie von vorn; bdSeq zählt die Verbindungen, sodass NBIRTH und NDEATH einer Verbindung dieselbe Nummer tragen. Solange der Broker nicht erreichbar ist, wartet nichts in einer Warteschlange.

Ein Tag wird mit seinem eigenen Typ veröffentlicht, eine Variable mit dem Typ, mit dem der OPC UA-Server sie bereitstellt (eine ganze Zahl als Int64, eine reelle Zahl als Double, ein Darstellungswert als Text). Jede Metrik trägt ihre Qualität in der Eigenschaft Quality, der Konvention, die Sparkplug B-Hosts lesen: 192 gut, 64 unsicher (mit dem zuletzt veröffentlichten Wert, wenn die Lesung ausblieb), 0 schlecht (die Metrik hat dann keinen Wert).

Die Station hört Befehle an den Edge-Node immer, damit ein Host eine Wiedergeburt anfordern kann, und Befehle an ein Gerät nur, solange eine seiner Zeilen Lesen und schreiben hat. Das Umstellen eines Brokers auf Sparkplug B öffnet seine Verbindung einmal neu, damit der Broker den letzten Willen des Edge-Nodes hält; die Geräte des Brokers überstehen das wie jede Wiederverbindung. Die Station ist ein Edge-Node und keine primäre Host-Anwendung: Sie wartet nicht auf die STATE-Nachricht eines Hosts, bevor sie geboren wird.

mqtt_broker_upsert(id: "<id from mqtt_broker_list>", publishFormat: "SparkplugB", sparkplugGroupId: "Plant1")
mqtt_publish_list()

Zurückschreiben

Eine Zeile einer Karte Veröffentlichen mit Lesen und schreiben nimmt Werte unter ihrem Schreib-Topic an, dem Topic der Zeile gefolgt von /set: Ein Cloud-Dashboard, das plant/oven/setpoint liest, sendet einen neuen Sollwert unter plant/oven/setpoint/set. Die Station schreibt ihn so, wie ein Client ihres Modbus-Servers oder ihres OPC UA-Servers eine Zeile mit Lesen und schreiben schreibt.

Das Journal hält jeden Schreibzugriff mit der Herkunft MQTT <Name des Brokers> im Bereich Connector fest, so wie den Schreibzugriff eines Bedieners. Eine Nachricht, die nicht geschrieben wurde, hält es im Bereich Connector, Komponente MQTT publication, fest, einmal und dann alle paar Minuten in einer Zusammenfassung, solange sie sich wiederholt.

Benutzername und Passwort des Brokers sind der einzige Schutz: Wen der Broker unter einem Schreib-Topic veröffentlichen lässt, der kann diese Quelle ändern, und auf einem Cloud-Broker, den sich mehrere teilen, sind das mehr Leute als die Anlage. Geben Sie dem Konto des Dashboards auf dem Broker nur die Topics, die es braucht. Auf einem Broker in Sparkplug B nehmen dieselben Zeilen Sparkplug B-Befehle (NCMD, DCMD) statt eines Schreib-Topics an (Veröffentlichen in Sparkplug B).

"C:\Program Files\mosquitto\mosquitto_pub" -h localhost -u dashboard -P <password> -t plant/oven/setpoint/set -m 65

Sicherheit

Mit TLS verwenden wird das Zertifikat des Brokers auf einem von zwei Wegen angenommen: Seine Kette und sein Hostname bestehen die Prüfung gegen den Windows-Zertifikatspeicher, wie bei jeder HTTPS-Verbindung dieses Computers, oder Sie haben genau dieses Zertifikat unter Anlagenzugriff auf der Seite dieses Treibers freigegeben. Ein Broker, dessen Zertifikat von einer eigenen Zertifizierungsstelle stammt, gilt als vertrauenswürdig, sobald diese Stelle im Windows-Speicher installiert ist, und einer mit einem selbstsignierten Zertifikat braucht nichts installiert, sobald sein Zertifikat freigegeben ist. Der Widerruf wird nicht geprüft, und nichts nimmt ein Zertifikat ungesehen an: Ein unbekanntes wird abgewiesen, der Broker bleibt nicht erreichbar, mit dem Grund, und seine Geräte warten auf die Freigabe. Das Passwort reist innerhalb der TLS-Verbindung; ohne TLS reist es im Klartext, wie die Karte warnt.

Anlagenzugriff

Ein Broker mit einem selbstsignierten Zertifikat oder einem, das eine eigene Stelle ausgestellt hat, legt ein Zertifikat vor, für das keine in Windows installierte Wurzel bürgt. Diese Wurzel muss auf diesem Rechner nicht installiert werden. Mit TLS verwenden wird die erste Verbindung abgewiesen, der Broker bleibt nicht erreichbar, mit dem Grund, seine Geräte zeigen im Baum und auf ihren Seiten Wartet auf Freigabe des Zertifikats, deren Schaltfläche Zertifikat prüfen diese Karte auf dem Zertifikat öffnet, und das Zertifikat wartet unter Anlagenzugriff am Ende der Seite des MQTT-Treibers, derselben Karte wie auf der Seite des OPC UA-Treibers, bis Sie entscheiden:

Prüfen Sie den Fingerabdruck mit derjenigen Person, die den Broker betreut, bevor Sie das Zertifikat freigeben. Eine Freigabe nimmt genau dieses Zertifikat an und kein anderes, und nur innerhalb seiner Gültigkeitsdaten; sie steht für die Wurzel ein, die Windows fehlt, und für den Namen, den das Zertifikat trägt, sodass sich ein Broker, der über seine IP-Adresse erreicht wird, verbindet, obwohl sein Zertifikat einen anderen Host nennt, und sonst wird am Zertifikat nichts gelockert. Antwortet der Broker an einer Adresse, deren Zertifikat Sie freigegeben haben, mit einem anderen, hören seine Geräte auf zu lesen, das neue wartet hier, und die Station meldet "Zertifikat geändert: <Name>" mit einer Schaltfläche Prüfen. Eine Gerätesuche auf dem Broker über die Karte Geräte suchen trifft auf dieselben Entscheidungen. Ein Zertifikat, dem Windows bereits vertraut, wird wie bisher angenommen und erscheint hier nie; nichts wird automatisch freigegeben.

Die Ursache des Brokers nennt den Grund statt eines namenlosen TLS-Fehlers: "Das Zertifikat des Brokers unter <Host>:<Port> (die ersten 16 Zeichen des Fingerabdrucks) wartet unter Anlagenzugriff auf der Seite des MQTT-Treibers auf Ihre Freigabe. Das Lesen beginnt, sobald Sie es freigeben." Ein gesperrtes liest "…ist an dieser Station gesperrt. Prüfen Sie es unter Anlagenzugriff auf der Seite des MQTT-Treibers." Ein Zertifikat außerhalb seiner Gültigkeitsdaten, widerrufen oder mit gebrochener Signatur wird mit diesem Grund abgewiesen und nie aufgeführt, weil keine Freigabe es einwandfrei macht.

Die Entscheidungen liegen im Datenordner der Station unter ua\pki\mqtt und überstehen einen Neustart. Die Befehle werden nur einer Rolle gezeichnet, die den Connector konfigurieren darf, und sie wirken nur im eigenen Fenster der Station: Ein Browser auf einem anderen Gerät liest die Karte, ohne sie zu ändern, und kein Werkzeug eines Agenten gibt ein Zertifikat frei (connector_browse meldet die Geräte des Brokers mit awaitingCertificate). Die Liste hält bis zu 100 Zertifikate, die auf Freigabe warten; ist sie voll, wird ein neues weiter abgewiesen, aber nicht aufgeführt, und die Karte sagt das.

Den Broker vorbereiten

Ein Broker muss Verbindungen vom Rechner der Station annehmen und die Anmeldung der Station annehmen. Eclipse Mosquitto 2, der verbreitetste Broker, tut ab Werk keines von beiden: Ohne Listener in seiner mosquitto.conf hört er nur auf dem eigenen Rechner, und sobald er einen hat, weist er einen Client ohne Benutzernamen ab. MQTT sagt nicht, welcher Broker geantwortet hat, deshalb nennt die Station Mosquitto als den häufigen Fall, nie als Gewissheit.

Die ersten beiden werden auf der Seite des Brokers gesagt, anstelle seines englischen Fehlers, mit diesen Schritten und dem Port; seine Geräte verweisen weiter auf den Broker. Der Hinweis verschwindet von selbst, sobald sich die Sitzung verbindet. Die Markierung im Baum und das Protokoll behalten die englische Ursache, die mit denselben Mosquitto-Schritten endet.

Einen Broker installieren

Die Station braucht einen Broker, mit dem sie sich verbindet, und die Anlage ebenso. Wo Sie keinen haben, ist Eclipse Mosquitto ein kleiner Broker, der als Windows-Dienst läuft:

1. Laden Sie das Windows-Installationsprogramm von der Download-Seite von mosquitto.org und führen Sie es aus. Es installiert den Dienst Mosquitto Broker in C:\Program Files\mosquitto.

2. Ab Werk antwortet Mosquitto nur auf dem Computer, auf dem es läuft. Um die Anlagen im Netz hereinzulassen, ergänzen Sie in der mosquitto.conf dieses Ordners einen Listener und eine Passwortdatei:

   listener 1883
   password_file C:\Program Files\mosquitto\passwd
   

   Legen Sie die Datei mit dem Konto an, das Station und Anlagen benutzen werden (der Befehl fragt nach dem Passwort):

   "C:\Program Files\mosquitto\mosquitto_passwd" -c "C:\Program Files\mosquitto\passwd" station
   

3. Starten Sie den Dienst in einer Eingabeaufforderung als Administrator neu, und lassen Sie in der Windows Defender Firewall TCP-Port 1883 für das Netz der Anlagen eingehend zu:

   net stop mosquitto
   net start mosquitto
   

4. Tragen Sie auf der Seite des Brokers localhost als Hostadresse ein, wenn der Broker auf dem Computer der Station selbst läuft, sonst die Adresse dieses Computers, Port 1883 und das angelegte Konto, dann Aktivieren.

Um ein einfaches Tag auszuprobieren, bevor die Anlagen verbunden sind, veröffentlichen Sie aus demselben Ordner einen gehaltenen Testwert und richten das MQTT-Topic eines Tags darauf:

"C:\Program Files\mosquitto\mosquitto_pub" -h localhost -u station -P <password> -t plant/line1/temperature -m 21.5 -r

Grenzen, die man kennen sollte

• Der Treiber MQTT ist ein Client, kein Broker: Anlagen und Station verbinden sich mit einem Broker, dem eigenen MQTT-Broker der Station oder einem anderen.
• Die Karte Veröffentlichen eines Brokers geht als JSON oder als Sparkplug B hinaus, nie beides zugleich. Bei Sparkplug B ist die Station ein Edge-Node, keine primäre Host-Anwendung, und nutzt keine Aliase, Vorlagen oder historischen Werte.
• Die Station ist keine Sparkplug B-Host-Anwendung: Sie veröffentlicht keine STATE-Nachricht. Ein Edge-Node, der vor dem Veröffentlichen auf einen primären Host wartet, bleibt stumm.
• Einfaches MQTT sagt nichts über einen Herausgeber, der verstummt ist: Ein einfaches Tag behält den zuletzt empfangenen Wert, solange die Verbindung zum Broker steht, datiert auf dessen Ankunft, es sei denn, sein Gerät trägt eine Höchste Zeit ohne Nachricht (s) ein. Ein Topic, auf dem nur bei einer Wertänderung veröffentlicht wird, kann einen verstummten Herausgeber nicht von einem gleichbleibenden Wert unterscheiden, deshalb behält sein Gerät 0. Sparkplug B sagt es, über das Death-Zertifikat.
• Die Sitzung beginnt sauber: Was veröffentlicht wurde, während die Station nicht verbunden war, wird nicht nachgeliefert, und die gehaltene Nachricht eines Topics gibt seinem Tag wieder einen Wert.
• Ein Tag liest ein Topic, nie einen Filter, und einen Wert daraus; eine Sparkplug B-Metrik, die ein Array, ein Datensatz, ein Template oder ein Eigenschaftssatz ist, wird nicht gelesen.
• Nur TCP, mit oder ohne TLS: kein MQTT über WebSockets, kein Client-Zertifikat und kein Broker älter als MQTT 3.1.1.
• Ein Gerät lässt sich nicht zu einem anderen Broker verschieben: Legen Sie es unter dem anderen Broker an und löschen Sie das alte.