网络研讨会回顾：使用 MQTT 和 InfluxDB 3.0 构建边缘到云架构
作者：Jessica Wachtel / 开发者
2023年10月27日
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工业物联网（IIoT）机器和传感器生成有价值的时间序列数据。如果不对公司进行生产和运营的效率做出决策，而不将运营技术（OT）数据发送到信息系统，则无法得出必要的见解。不稳定连接、时间序列摄取的体积和速度以及安全预防措施薄弱的机器控制是需要在数据安全地从 OT 传输到 IT 之前解决的一些挑战。网络研讨会使用 MQTT 和 InfluxDB 3.0 构建边缘到云架构讨论并演示了一个帮助克服这些挑战的框架。
MQTT 简介
MQTT 是一种广泛用于 IIoT 的异步发布/订阅通信协议。与两个组件直接连接以交换信息不同，MQTT 代理（第三方服务器）位于组件之间并促进通信。MQTT 协议帮助 IIoT 设备将数据推送到 MQTT 代理。任何订阅该代理的应用程序都可以消费其所需的信息。
MQTT 支持边缘驱动开发，因为 MQTT 协议从边缘设备推送数据。这与信息交换开始于应用程序服务器请求信息时开始的协议不同。
HiveMQ
提供 MQTT 平台的公司 HiveMQ 有助于开发 MQTT 应用程序。HiveMQ 团队最近推出了 HiveMQ Edge，这是一个为边缘部署设计的嵌入式轻量级 MQTT 代理。网络研讨会详细讨论的边缘到云架构侧重于 HiveMQ Edge 和 HiveMQ Cloud。HiveMQ 拥有一系列 MQTT 产品，包括 HiveMQ 管理和自行管理选项。
InfluxDB
InfluxDB 是专门为时序数据和其工作负载而构建的。最近推出的 InfluxDB 3.0 具有比之前的版本好 45 倍的写入吞吐量和更快的查询速度。InfluxDB 3.0 支持无限基数，在查询高基数数据时速度提高 100 倍。InfluxDB 3.0 以 Apache Parquet 格式持久化数据，这可以带来 90% 以上的存储成本节约。有关更多性能基准测试，请参阅此基准测试论文。Parquet 是 Apache 开放数据生态系统的一部分，这使得 InfluxDB 能够连接到一些最好的统计分析、人工智能（AI）和机器学习（ML）工具。
边缘到云架构
下方的较高层次图展示了HiveMQ Edge和HiveMQ Cloud如何无缝集成OT和IT环境。
图片来源：HiveMQ
边缘/OT环境中的灰色矩形代表不同的机器。在边缘部署MQTT代理或多个MQTT代理，而不是直接将机器连接到云，是一种最佳实践。HiveMQ Edge拥有多个传统协议适配器，可以向通常无法与MQTT集成的机器和设备提供MQTT连接。这包括Modbus和OPC-UA。HiveMQ Edge允许您对数据进行上下文化和标准化。一旦本地数据准备就绪，MQTT代理将通过MQTT网桥将数据推送到集中式服务器。这一操作创建了一个统一命名空间。统一命名空间是事件中心的另一个术语，因为这种类型的消息架构也是事件驱动的。
InfluxDB不仅对分析和AI/ML集成是必要的，而且也是此设计中唯一包含的永久数据存储。MQTT代理不是一个时间序列数据库，因此不能作为替代品。然而，在连接失败的情况下，MQTT代理可以确保数据的安全。如果MQTT组件之间的连接或MQTT组件与InfluxDB之间的连接中断，MQTT代理将存储数据，直到可用的工作连接。恢复后，MQTT代理将数据刷新到正确的目的地。
演示中包含了对已弃用的原生订阅功能的用途。InfluxDB用户更喜欢使用Telegraf MQTT输入插件，而不是原生订阅。 Telegraf是InfluxDB的开源数据收集代理，比原生订阅具有更多MQTT摄取功能。
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这篇简短的博客文章只是触及了如何使用HiveMQ将现场机器数据发送到InfluxDB的方法。边缘到云架构与MQTT和InfluxDB讨论了OT技术的层次结构和使用每个技术的挑战，包括从12:56开始的深入演示，介绍如何使用InfluxDB和HiveMQ进行构建和使用，以及从41:46开始的问答环节。观看网络研讨会后还有问题？在我们的社区Slack上提问！
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