Conectividad IoT: De la automatización al Cloud

por el 18 de marzo del 2021 en Integración Noticias Blog

¿Qué es el IoT?

Se basa principalmente en la conexión que tienen los objetos entre ellos y con la nube, para proporcionar beneficios al usuario. Es una conexión avanzada de dispositivos, sistemas y servicios que va más allá del tradicional máquina-máquina ( M2M) y que abarca una amplia variedad de protocolos y aplicaciones.

¿Qué protocolo de comunicaciones se utilizan?

La digitalización trae consigo nuevos protocolos de comunicación en la industria. OPC UA parte como el estándar de comunicación de la industria 4.0, y protocolos como MQTT «a nivel de planta» empiezan a cobrar sentido.

¿Qué es el OPC UA?

El OPC UA es la evolución de la tecnología OPC Clásica. Es una tecnología de comunicación industrial multiplataforma, abierta, orientada a servicios y segura.

Como el OPC Clásico, se trata de un protocolo de comunicación pensado para comunicar datos de equipos industriales, su objetivo es ir más allá y que pueda comunicarse con todas las aplicaciones de la empresa y a través de todas las capas empresariales.

¿Ventajas del OPC UA?

  •  Concepto de seguridad integrado (Encriptación, firma y autentificación)
  •  Independiente del fabricante: Sistema abierto
  •  Independiente del sistema operativo. (ej.OPC DA solo Windows)
  •  Acceso mediante simbólic
  • Browsing online
  • Permite la estandarización de interfaces mediante especificaciones de compañía
  • Velocidad gracias a los diferentes métodos de acceso
  • Filosofía Cliente/Servidor
  • Utiliza TCP/IP en la capa de transporte.

¿Cómo implementar OPC UA con S7-1500 y S7-1200?

Los S7-1500 desde la versión V2.5 y los S7-1200 desde la versión V4.4 llevan integrada la funcionalidad de OPC UA como servidor:

La manera de activar el servidor en los equipos sería tan sencilla como activar la funcionalidad y licenciar los equipos:

Ejemplo OPC UA S7-1200:
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109775168

Ejemplo OPC UA S7-1500:

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109756885

¿Qué es el MQTT?

El «Message Queue Telemetry Transport» es un protocolo binario «Publicar / Suscribir» estructurado de forma sencilla a nivel TCP/IP. Es adecuado para la mensajería entre equipos con funcionalidad mínima y para la transmisión a través de redes no fiables con ancho de banda bajo y alta latencia. Con estas características, MQTT juega un papel fundamental para el IoT y en la comunicación M2M.

¿Ventajas del MQTT?

  • Protocolo ligero con baja carga de transporte
  • Requisito mínimo de ancho de banda de red gracias al mecanismo «push»
  • Función para la reconexión después de una desconexión
  • Reenvío de mensajes después de desconexión
  • Mecanismo para la notificación a interlocutores interesados después de una desconexión imprevista de un cliente
  • Uso y realización sencillos gracias a un juego pequeño de instrucciones
  • Quality of Service (nivel QoS) con diferentes niveles de fiabilidad para el suministro del mensaje
  • Encriptación opcional de los mensajes a través de SSL/TLS
  • Autenticación de los editores y suscriptores a través de un nombre de usuario y contraseña

¿Cómo implementar MQTT con S7-1500 y S7-1200?

La librería «LMQTT_Client» ofrece un bloque de función para las CPUs S7-1500 y S7-1200. El bloque de función «LMQTT_Client» integra la función cliente MQTT y permite transmitir mensajes MQTT a un broker (papel de editor) y crear abonos (papel de subscriptor). En este caso, la comunicación se puede securizar a través de una conexión TLS. De esta manera se puede acceder al MQTT broker a través de una dirección IP estática o un nombre de dominio.
La siguiente figura muestra el intercambio de informes MQTT con un SIMATIC S7-1500.

Librería disponible en el siguiente enlace:
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109748872

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