Datan keräys MQTT-viestiprotokolalla Beckhoff PLC-ympäristöstä pilvipalveluun

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli modernisoida kohdeyrityksen datan keräys, yrityksen automaatiojärjestelmistä. Datan keräyksen modernisointi toteutettiin käyttäen MQTT-viestintäprotokollaa, jolla tämä haluttu data lähetetään rajapintalaitteen avulla pilvipalveluun datan jatkokäsittelyä varten.

Työssä ensin tutkitaan MQTT-viestintäprotokollan toimintaa ja rakennetta ruohonjuuritasolla. Työ etenee tämän jälkeen tutustumaan, millaisia pilvipalveluratkaisuja löytyy ja on olemassa. Tässä osiossa myös nähdään näiden eri pilvipalveluratkaisujen erot, hyödyt sekä haitat. Työn tarkoituksena on vain saada dataa ulos kohdeyrityksen järjestelmistä, eli datan käsittely pilvessä sekä pilvi-infrastruktuurin tietäminen ei ole tälle työlle kriittistä, mutta kuitenkin hyvä tietää. Niin sanotun teoriaosuuden jälkeen työssä päästään tutkimaan käytettyjä laitteita ja ohjelmistoja. Ohjelmisto-osuus huipentuu viimeisen kappaleeseen, jossa käydään tässä työssä paljon käytettyä Beckhoffin IoT-kirjastoa tarkemmin lävitse.

Työn lopputuloksena on kohdeyritykselle rakennettu uusi datankeräysohjelmisto, joka tulee korvaamaan nykyisen datankeräyksen.

The purpose of this thesis work was to modernize the target company's data collection from company's automation systems. The modernization of the data collection was carried out using the MQTT communication protocol, by which this desired data is sent to the cloud service via edge device for further data processing.

In this thesis, we first examine the operation and structure of the MQTT communication protocol at the grassroots level. Then we proceed to explore what kind of cloud service solutions can be found and exist. This section also shows the differences, advantages, and disadvantages of these different cloud service solutions. The purpose of this thesis work is only to get data out of the target company's systems, not processing the data in the cloud, so knowing the cloud infrastructure is not critical for this work but is still good to understand. After the theoretical part, we shall continue to study all the used equipment and software in this thesis work. The software section culminates in the last paragraph, which takes a closer look at the much used Beckhoff IoT library in this work.

The end result of the work is a new data collection software built for the target company, which will replace the current data collection system.