Guía para usar protocolos HTTP y MQTT en proyectos IIoT para fábricas

¿De forma se pueden implantar adecuadamente los protocolos HTTP y MQTT en proyectos IIoT para fábricas? El proceso de recolección de valor de proyectos IIoT comienza con el intercambio de datos entre nodos en la red. Existen múltiples protocolos para lograr este paso. Dos de los más comunes son el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) y el transporte de telemetría de Message Queue Server (MQTT).

Desarrollado en 1998 para un proyecto de tubería Phillips 66, MQTT es un transporte bidireccional, liviano orientado a eventos y mensajes que permite que los dispositivos se comuniquen de manera eficiente a través de redes restringidas para sistemas de back-end.

Los protocolos HTTP y MQTT en proyectos IIoT para fábricas suelen ser, precisamente, los primeros protocolos de entrada de datos, con lo cual, aquí te presentamos puntos clave a considerar al elegir e implementarlos:

• 1. Utiliza HTTP para recopilar datos en cantidades limitadas: HTTP puede ser eficaz para los usos de respuesta de sondeo que implican conectar una aplicación a un dispositivo, como un sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) que sondea una computadora de flujo para obtener datos de velocidad de flujo.
• 2. Elige HTTP para flexibilidad: HTTP proporciona un transporte, pero no define la presentación de los datos. Como tal, las solicitudes HTTP pueden contener HTML, JavaScript, JavaScript Object Notation (JSON), XML, etc. En la mayoría de los casos, IoT está estandarizando alrededor de JSON a través de HTTP. JSON es similar a XML, sin toda la sobrecarga y validación de esquema, lo que lo hace más liviano y flexible. JSON también es compatible con la mayoría de las herramientas y lenguajes de programación.
• 3. Comprender las fortalezas de MQTT: Al igual que HTTP, la carga útil de MQTT es específica de la aplicación, y la mayoría de las implementaciones usan un formato JSON o binario personalizado. MQTT no es tan utilizado como HTTP, pero aún tiene una gran cuota de mercado en TI. Hay muchos clientes/productores de código abierto, corredores, proyectos y ejemplos en todos los idiomas.
• 4. Conoce los puntos dulces: Usa HTTP para enviar fragmentos de datos, como lecturas de temperatura de un minuto cada hora. No uses HTTP para transmitir datos de alta velocidad. HTTP puede hacer datos de menos de un segundo, pero las actualizaciones de 100 ms sobre HTTP son difíciles. Tiene mucha sobrecarga por mensaje, por lo que transmitir mensajes pequeños es ineficiente. Usa MQTT cuando el ancho de banda es escaso y no conoce su infraestructura. Se centra en una sobrecarga mínima (encabezado de 2 bytes) y comunicaciones confiables. También es muy simple.
• 5. Evita problemas de sondeo con MQTT: Ese ordenador de flujo no solo genera datos de velocidad de flujo. Otra información de ese dispositivo, como tickets de fin de lote, pistas de auditoría, coeficientes de calibración de placa de orificio, podría ser útil desde un punto de vista SCADA o en aplicaciones de un sistema MES industrial. Debido a que las operaciones ya están sondeando ese dispositivo para los datos de velocidad de flujo, sin embargo, agregar más encuestas no solo será complejo, sino que también alterará el ciclo de sondeo de la planta. MQTT ayuda a evitar problemas de sondeo al hacer que el dispositivo de planta transmita todos sus datos a un servidor MQTT de manera constante y en tiempo real. Luego, conecta sus aplicaciones, tantas como desee, al servidor MQTT. Puede acceder a cualquier información que necesite desde el dispositivo sin conectarse directamente al dispositivo mismo, evitando así cualquier efecto en su funcionamiento.
• 6. Entra en un estado: A diferencia de HTTP, que no tiene estado, MQTT tiene estado. Eso lo hace adecuado para su uso en un entorno de sistema de control.
• 7. Mantenerlo protegido: Asegura siempre las comunicaciones HTTP utilizando HTTPS.
• 8. Construye tu infraestructura: Si estás utilizando MQTT, asegúrate que tú o tu proveedor tengan un agente MQTT en el que pueda publicar datos, y siempre asegura la comunicación a través de Transport Layer Security (TLS).
• 9. Ten en cuenta los problemas de interoperabilidad: El hecho de que dos productos sean compatibles con HTTP/REST/JSON no significa que trabajen juntos de forma inmediata. A menudo, los formatos JSON son diferentes y requieren una integración mínima para que todo funcione. Del mismo modo, el hecho de que dos aplicaciones admitan MQTT no significa que sean interoperables.
• 10. Aprovecha las herramientas de código abierto: ¿La aplicación final no es compatible con MQTT? Si es así, hay muchas herramientas de código abierto para obtener datos MQTT en bases de datos y otros formatos como HTTP.

Como con la mayoría de los asuntos en ingeniería, no hay una mejor solución que otra. Considera las características de los dos protocolos y compáralos con las necesidades de tu aplicación. No olvides tener en cuenta los conjuntos de habilidades de su personal y sus niveles de soporte de proveedores. Deberás crear un sistema que satisfaga sus necesidades a largo plazo.

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