Når produktionsvirksomheder digitaliseres, opstår et øget behov for en arkitektur, der effektivt organiserer og distribuerer data mellem systemer. Unified Namespace (UNS) er en moderne tilgang til at centralisere og strukturere realtidsdata i hele organisationen. En central komponent i denne tilgang er ofte en MQTT-broker.
I dette indlæg gennemgår vi syv fordele ved at anvende MQTT som kommunikationsinfrastruktur for UNS.
Realtidsbaseret kommunikation
MQTT er en protokol designet til at understøtte asynkron dataudveksling i realtid. Det betyder, at data kan sendes fra en enhed til brokeren, uden at afsender og modtager behøver være online samtidig – i modsætning til synkron kommunikation, hvor der ventes på svar.
I modsætning til systemer der bruger polling, hvor et system gentagne gange spørger (“pinger”) en enhed for at få opdaterede data med faste intervaller (f.eks. hvert sekund), så udsender MQTT data automatisk, så snart en ændring opstår.
Polling medfører ofte unødig netværkstrafik og forsinkelse, fordi der også “bliver spurgt”, når intet har ændret sig. MQTT reducerer denne belastning og sikrer samtidig, at data bliver distribueret hurtigt.
Effekten er lav latency og høj aktualitet, hvilket er essentielt i styringen af en moderne produktionsvirksomhed.
Høj skalerbarhed
En MQTT-broker er i stand til at håndtere et stort antal forbindelser og datakilder samtidig. Brokeren kan bruges lokalt på en fabrik eller som del af en distribueret, global arkitektur. Takket være understøttelse af clustering og load balancing kan løsningen skaleres lineært ift. mængden af data og endpoints.
Decoupling mellem systemer
MQTT benytter en publish/subscribe-arkitektur, hvor afsendere (publishers) og modtagere (subscribers) er uafhængige af hinandens eksistens. Det betyder eksempelvis, at et MES-system kan abonnere på temperatur- eller driftstidsdata fra sensorer og maskiner via UNS, uden at disse enheder har nogen kendskab til MES-systemet eller dets behov. MES modtager blot data, når det bliver publiceret, og kan derpå analysere produktivitet, registrere nedetid eller trigge workflows – helt uden direkte integration med datakilden.
Denne løse kobling reducerer afhængigheder og gør det nemmere at udskifte eller tilføje komponenter uden at forstyrre den samlede infrastruktur.
Topic-baseret datamodellering
MQTT organiserer data via hierarkiske emner (topics) som f.eks. plant/line1/machineA/status.
Opbygningen gør det muligt at modellere UNS på en logisk og semantisk meningsfuld måde. Det bliver lettere at finde og forstå data, og det skaber fælles struktur mellem OT og IT.
Lav netværksbelastning
MQTT er designet til at fungere under begrænsede netværksforhold og har derfor:
- Lavt overhead
- Minimal protokolkompleksitet
- Understøttelse af “persistent connection”
Det gør den ideel til både edge devices, mobile netværk og cloud-forbindelser, hvor båndbredde og responstid er vigtige faktorer.
Kvalitetssikret datalevering (QoS)
Protokollen tilbyder tre Quality of Service-niveauer (QoS), som gør det muligt at styre datatransportens pålidelighed:
- QoS 0 – ingen leveringsgaranti (hurtig, men ustabil)
- QoS 1 – mindst én gang
- QoS 2 – præcis én gang (mest robust)
Denne fleksibilitet gør det muligt at prioritere ressourcer efter vigtigheden af data.
7. Open source
MQTT er en åben protokol, hvilket giver en bred adoption:
- Understøttes af de fleste PLC’er, HMI’er og edge-controllere
- Fungerer sammen med SCADA, MES og cloudplatforme som Azure, AWS og GCP
- Kompatibel med værktøjer som Node-RED, Ignition, EMQX, Mosquitto m.fl.
Det giver både lav indgangsbarriere og stor fleksibilitet for virksomheder og udviklere.
Konklusion
Som fundament for et Unified Namespace-setup understøtter MQTT skalerbarhed, fleksibilitet og transparens.Har du spørgsmål til MQTT, UNS eller digitalisering generelt, er du meget velkommen til at kontakte os.