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Maschinen per MQTT mit Assets verbinden

Wenn eine Maschine mit einem Asset verbunden werden soll stehen nun 2 Wege zur Verfügung.

die indirekte Anbindung über x4remote, welche in dem Artikel x4remote Connections beschrieben wird.
die Anbindung direkt per MQTT an die Plattform.

Die Anbindung per MQTT am Beispiel des Lenze x500 ist Thema dieses Artikels.

Allgemein

Ein MQTT-Telegramm besteht aus ein Topic und eine Nutzlast (Payload). Außerdem benötigt ein Router auch Verbindungsdaten, wie URL, Zugangsdaten um seine Telegramme an einen Broker senden zu können. All diese Infromationen URL, Zugangsdaten, Server-Zertifikat und Topic werden von der Asset Performance Plattform vorgegeben und sind im Router einzustellen.

Die Asset Performance Plattform stellt einen Broker bereit, der nur eine verschlüsselte und authentifizierte Verbindung erlaubt.

Die MQTT Protokoll Spezifikation definiert nicht wie die Payload gestaltet sein muss. Diese Lücke füllt die die Sparkplug B Spezifikation für MQTT Nutzdaten.

Info

Sparkplug ist eine Open-Source-Spezifikation, die bei der Eclipse Foundation gehostet wird und MQTT-Clients ein Framework zur nahtlosen Integration von Daten aus ihren Anwendungen, Sensoren, Geräten und Gateways in die MQTT-Infrastruktur bietet.

Die Spezifikation zu Sparkplug B ist hier zu finden https://sparkplug.eclipse.org/specification/

Der Lenze x500 überträgt seine Daten Sparkplug B konform. Die Asset Performance Plattform kann die Nutzlast im Sparkplug B Format einlesen. Mit der Einschränkung das die Payload als Klartext JSON formatiert sein muss. Die Verwendung des Google Protocol Buffer Schema, wie in der Spezifikation beschrieben, ist in Vorbereitung.

Eine Payload nach Sparkplug B format stellt sich wie folgt dar:

Code Block

language	json

{
  "timestamp": <send timestamp>,
  "metrics": [{
    "name": <metric_name>,
    "alias": <alias>,
    "timestamp": <collect timestamp>,
    "dataType": <datatype>,
    "value": <value>
  }],
  "seq": <sequence_number>
}

Die Keys von oben nach unten sind folgendermaßen zu verstehen:

Key		Bedeutung
<send timestamp>	zwingend	Zeitstempel wann das Telegramm versendet wurde
metrics	zwingend	Array von Datenpunktobjekten. Es können 1..n Datenpunktojekte hier eingefügt werden.
<metric_name>	zwingend	Name des Datenpunkts
<alias>	optional	Ersatznummer für den Datenpunkt.
<collect timestamp>	zwingend	Zeitstempel wann die Daten gelesen / bereitgestellt wurden
<datatype>	zwingend	Datentyp des Datums. Sie dazu die Liste am Ende.
<value>	optional	Wert des Datenpunkts, sofern ein Wert publiziert werden soll.
<sequence_number>	zwingend	fortlaufende Sequenznummer. Fortlaufend steigend.

Payload Beispiel:

Code Block

language	json

{
	"metrics": [
		{
			"alias": 2,
			"datatype": 9,
			"name": "scCloud_rOEErt",
			"timestamp": 1721829360000,
			"value": 75.28211975097656
		},
		{
			"alias": 11,
			"datatype": 10,
			"name": "scCloud_lrQuantityOK",
			"timestamp": 1721829360000,
			"value": 3589.0
		}
	],
	"seq": 215,
	"timestamp": 1721829360042
}

Einstellungen in der Asset Performance Plattform

Um eine Verbindung für ein Asset zuerstellen kann über das Connection Icon der Konfigurationsdialog aufgerufen werden.

In diesem Dialog kann der Typ der Verbindung ausgewählt werden. Hier muss der Eintrag “x500 per MQTT” gewählt werden.

Danach kann die Auswahl mit “Speichern” bestätigt werden, denn weitere Einstellungen sind nicht nötig. Die Verbindungsdaten werden jetzt vom System erzeugt. Diese Verbindungsdaten müssen nun im Router eingestellt werden, was abhängig vom Routerhersteller ist. Im nächsten Abschnitt wird dies für den x500 exemplarisch beschrieben.

Neben den Zugangsdaten kann hier das Serverzertifikat heruntergeladen werden. Diese ist nötig, damit der Client die Verbindung überprüfen kann.

Diese Verbindungseinstellungen können jederzeit über den gleichen Weg wieder angezeigt werden.

Einstellungen im x500 bzw. x4remote

In Arbeit

Datentypenliste

English

Connect a machine via MQTT

If a machine is to be connected to an asset, there are now 2 options available.

Indirect connection via x4remote, which is described in the article https://ll-public.atlassian.net/wiki/spaces/X4/pages/303988737.
Direct connection to the platform via MQTT.

The connection via MQTT using the example of the Lenze x500 is the topic of this article.

General

An MQTT telegram consists of a topic and a payload. In addition, a router also requires connection data such as URL and access data in order to be able to send its telegrams to a broker. All this information - URL, access data, server certificate and topic - is specified by the Asset Performance Platform and must be set in the router.

The Asset Performance Platform provides a broker that only allows an encrypted and authenticated connection.

The MQTT protocol specification does not define how the payload must be designed. This gap is filled by the Sparkplug B specification for MQTT user data.

Info

Sparkplug is an open-source specification hosted at the Eclipse Foundation that provides MQTT clients the framework to seamlessly integrate data from their applications, sensors, devices, and gateways within the MQTT Infrastructure.

You can find the specification here: https://sparkplug.eclipse.org/specification/

The Lenze x500 transmits its data Sparkplug B compliant. The Asset Performance Platform can read the payload in Sparkplug B format. With the restriction that the payload must be formatted as plain text JSON. The use of the Google Protocol Buffer Schema, as described in the specification, is in preparation.

A payload in Sparkplug B format is as follows:

Code Block

language	json

{
  	"metricstimestamp": <send timestamp>,
[ 		{ 			"aliasmetrics": [{
 2, 			"datatype": 9, 			"name": "scCloud<metric_rOEErt",
			"timestampname>,
    "alias": 1721829360000<alias>,
			"value    "timestamp": 75.28211975097656
		}<collect timestamp>,
		{
			"alias": 11,
			"datatype    "dataType": 10<datatype>,
			"name": "scCloud_lrQuantityOK", 			"timestamp": 1721829360000, 			"value": <value>
 3589.0 		}
	],
	"seq": 215, 	"timestampseq": 1721829360042<sequence_number>
}

The keys from top to bottom are to be understood as follows:

Key		Bedeutung
<send timestamp>	zwingend	Zeitstempel wann das Telegramm versendet wurdemandantory	Timestamp when the telegram was send.
metrics	zwingendmandantory	Array von Datenpunktobjekten. Es können 1..n Datenpunktojekte hier eingefügt werden.
<metric_name>	zwingendmandantory	Name des Datenpunktsof the datapoint
<alias>	optional	Ersatznummer für den DatenpunktAlias for the datapoint.
<collect timestamp>	zwingend	Zeitstempel wann die Daten gelesen / bereitgestellt wurdenmandantory	Timestamp when the datapoint was requested/deliverd.
<datatype>	zwingend	Datentyp des Datums. Sie dazu die Liste am Endemandantory	Datatype of the datapoint. You can find a list at the end.
<value>	optionalWert des Datenpunkts, sofern ein Wert publiziert werden soll	Value of the datapoint. If a value shall be published.
<sequence_number>	zwingend	Sequenznummer. Fortlaufend steigend.mandantory	continuous sequence number

Example payload:

Code Block

language	json

{
	"metrics": [
		{
			"alias": 2,
			"datatype": 9,
			"name": "scCloud_rOEErt",
			"timestamp": 1721829360000,
			"value": 75.28211975097656
		},
		{
			"alias": 11,
			"datatype": 10,
			"name": "scCloud_lrQuantityOK",
			"timestamp": 1721829360000,
			"value": 3589.0
		}
	],
	"seq": 215,
	"timestamp": 1721829360042
}

Settings in the Asset Performance Platform

To create a connection for an asset, the configuration dialog can be called up via the connection icon.

The connection type can be selected in this dialog. The entry “x500 via MQTT” must be selected here.

The selection can then be confirmed with “Save”, as no further settings are required. The connection data is now generated by the system. This connection data must now be set in the router, which depends on the router manufacturer. The next section describes this for the x500 as an example.

In addition to the access data, the server certificate can be downloaded here. This is necessary so that the client can check the connection.

These connection settings can be displayed again at any time in the same way.

Settings in the x500 or x4remote

comming soon.

Data type list

...

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Maschinen per MQTT mit Assets verbinden

Allgemein

Payload Beispiel:

Einstellungen in der Asset Performance Plattform

Einstellungen im x500 bzw. x4remote

Datentypenliste

Connect a machine via MQTT

General

Example payload:

Settings in the Asset Performance Platform

Settings in the x500 or x4remote

Data type list