Webinar 回顾：使用 MQTT 和 InfluxDB 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序数据。如果不将运营技术 (OT) 数据发送到信息技术 (IT) 系统，公司就不可能获得必要的洞察力来指导决策，从而更有效率地生产或运营。在数据能够安全地从 OT 传输到 IT 之前，不稳定的连接、时序数据摄取的量和速度以及具有薄弱安全预防措施的机器控制都是需要解决方案的一些挑战。“使用 MQTT 和 InfluxDB 3.0 构建边缘到云架构”网络研讨会讨论并演示了一个框架，该框架有助于克服这些挑战。
MQTT 简介
MQTT 是一种异步发布/订阅通信协议，广泛用于 IIoT。MQTT 代理（第三方服务器）位于组件之间并促进通信，而不是两个组件相互连接以直接交换信息。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使用其所需的信息。
MQTT 支持边缘驱动的开发，因为 MQTT 协议从边缘的设备推送数据。这与应用程序服务器请求信息时信息交换开始的协议不同。
HiveMQ
HiveMQ 公司提供了一个 MQTT 平台，该平台有助于 MQTT 应用程序的开发。HiveMQ 团队最近推出了 HiveMQ Edge，这是一个专为边缘部署而设计的嵌入式轻量级 MQTT 代理。网络研讨会期间详细讨论的边缘到云架构侧重于 HiveMQ Edge 和 HiveMQ Cloud。HiveMQ 拥有一套 MQTT 产品，包括 HiveMQ 托管和自托管选项。
InfluxDB
InfluxDB 专为时序数据及其工作负载而构建。最近推出的 InfluxDB 3.0 具有 45 倍的写入吞吐量，并且最近数据的查询速度更快。InfluxDB 3.0 支持无限基数，并且在针对高基数数据进行查询时速度快 100 倍。InfluxDB 3.0 将数据持久化为 Apache Parquet，这可以节省 90% 以上的存储成本。有关更多性能基准测试，请查看此基准测试论文。Parquet 是 Apache 开放数据生态系统的一部分，这使 InfluxDB 能够连接到一些用于统计分析、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的最佳工具。
边缘到云架构
下面的高级图表描述了 HiveMQ Edge 和 HiveMQ Cloud 如何无缝集成 OT 和 IT 环境。
图片来源：HiveMQ
Edge/OT 环境中的灰色矩形代表不同的机器。最佳实践是在边缘部署 MQTT 代理或多个 MQTT 代理，而不是将机器本身连接到云。HiveMQ Edge 具有多个旧版协议适配器，可以为通常无法与 MQTT 集成的机器和设备提供 MQTT 连接。这包括 Modbus 和 OPC-UA。HiveMQ Edge 允许您对数据进行情境化和规范化。本地数据准备就绪后，MQTT 代理通过 MQTT 网桥将数据推送到中央服务器。此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传递架构也是事件驱动的。
InfluxDB 不仅对于分析和 AI/ML 集成是必要的，而且它也是此设计中包含的唯一永久数据存储。MQTT 代理不是时序数据库，因此不能替代它。但是，如果连接失败，数据在 MQTT 代理中是安全的。如果 MQTT 组件之间或 MQTT 组件与 InfluxDB 之间的连接中断，MQTT 代理将存储数据，直到工作连接可用。恢复后，MQTT 代理会将数据刷新到其正确的目的地。
演示包括使用现已弃用的 Native Subscription 功能。InfluxDB 用户更喜欢使用 Telegraf MQTT 输入插件而不是 Native Subscriptions。Telegraf 是 InfluxDB 的开源数据收集代理，与 Native Subscriptions 相比，它具有更多用于 MQTT 摄取的功能。
观看网络研讨会！
这篇简短的博客文章仅触及了如何使用 HiveMQ 将机器数据从工作现场发送到 InfluxDB 的表面。“使用 MQTT 和 InfluxDB 的边缘到云架构”讨论了 OT 技术的层次结构以及使用每种技术的挑战，包括一个深入的演示，其中涵盖了如何从 12:56 开始使用 InfluxDB 和 HiveMQ 进行构建和使用，以及从 41:46 开始的问答环节。观看网络研讨会后有疑问？在我们的社区 Slack 中提问！
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