Using OPC Unified Architecture Information Models In PubSub Over MQTT Communication Model

Thumbnail Image
Files
master_Yrjölä_Iivo_2024.pdf (1.03 MB)
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024
Department
Major/Subject
Control, Robotics and Autonomous Systems
Mcode
ELEC3025
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
63 + 13
Series
Abstract
The thesis explores the evolving landscape of OPC UA, particularly focusing on the integration of OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) with MQTT in the field of industrial automation, focusing on the Publisher-Subscriber (PubSub) model. It acknowledges the challenges posed by the extensive OPC UA standard. The importance of addressing user needs and simplifying implementations is highlighted, along with the need for clearer guidelines for the implementation of different features such as PubSub. Despite the complexity, the OPC UA specification offers robust information modeling capabilities, which can be effectively leveraged with tools like Prosys OPC UA Forge. Utilizing Prosys OPC UA Forge, the study configures an OPC UA publisher to assess the practicality and effectiveness of information models in MQTT environments. While the PubSub specification for MQTT shows promise with recent updates providing clearer instructions and examples for topic structure, further development is needed to fully integrate extensive information modeling into MQTT messaging. The work underscores the significance of real-world examples to advance this integration, aiming to bridge the gap between operational technology (OT) and information technology (IT) systems, thereby contributing to the digital transformation in industrial automation.

Tämä työ tutkii OPC UA -standardin kehitystä, keskittyen erityisesti PubSub -toiminnallisuuteen OPC UA -spesifikaatiossa. Työssä tuodaan esille haasteita, joita aiheutuu laajasta spesifikaatiosta. Työssä korostuu käyttäjien tarpeiden huomioimisen tärkeys sekä selkeämpien esimerkkien tarve OPC UA:n eri ominaisuuksien käytöstä, kuten PubSub:ista. Vaikka OPC UA kärsii laajan spesifikaation takia vaikeasta käyttöönototsta, tarjoaa se monipuliset mahdollisuudet tiedonmallintamiseen, joita voidaan hyödyntää tehokkaasti työkaluilla kuten Prosys OPC UA Forge. Forge helpottaa PubSub -viestinnän toteuttamisessa ja osoittaa käyttäjäystävällisen ja modernin käyttöliittymän tärkeyden OPC UA:n käytössä. Uusimpien päivitysten myötä PubSub -spesifikaation MQTT viestintä vaikuttaa entistä lupaavammalta se kuitenkin tarvitsee edelleen kehitystä, jotta OPC UA:n tietomallit voitaisiin integroida MQTT-viestintään. Työ korostaa käytännönesimerkkien merkitystä, jotta PubSub:ia voitaisiin hyödyntää, samalla pyrkien pienentämään operatiivisen teknologian (OT) ja informaatioteknologian (IT) välistä kuilua. Samalla edistetään automaatioteollisuuden digitaalisaatiota.
Description
Supervisor
Vyatkin, Valeriy
Thesis advisor
Aro, Jouni
Seilonen, Ilkka
Keywords
OPC UA, information models, PubSub, MQTT
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406024011
Collections
[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC