Kurs C2 ·Industrie

PubSub, MQTT und der UNS

Client-Server skaliert nicht in die Breite. Dieser Kurs behandelt OPC UA PubSub (das Modell aus Part 14, die Codierungen UADP und JSON, die Mappings auf UDP, Ethernet und MQTT) und wie es sich zu einem Unified Namespace, zu Sparkplug B und zur Determinismus-Arbeit in UAFX verhält.

Lektionen11
Timeetwa 88 Minuten
VoraussetzungenA4
KostenKostenlos: geschriebene Lektionen offen, Video und Labs brauchen ein kostenloses Konto

Was Sie danach können

  • Sie können für einen gegebenen Datenfluss zwischen Client-Server und PubSub wählen.
  • Sie können Publisher und Subscriber konfigurieren und das Wire-Format lesen.
  • Sie können eine MQTT-Topic-Struktur entwerfen, die eine zweite Maschine übersteht.
  • Sie können erklären, warum nicht reversibles JSON stillschweigend Typinformationen verliert.
  • Sie können sagen, wofür UAFX und TSN da sind, ohne sie zu überhöhen.

Lehrplan

  1. 1
    Entscheiden, ob Sie PubSub überhaupt brauchen

    Die meisten Werke brauchen das nicht. Der ehrliche Test, und was es kostet, es zu ergänzen, obwohl Sie es nicht brauchten.

    Asset Eine Entscheidungstabelle über acht reale Datenflüsse mit der jeweiligen Begründung

    7 min
  2. 2
    Das Modell aus Part 14 lernen

    PublishedDataSet, DataSetWriter, WriterGroup, DataSetReader. Vier Objekte, auf die der größte Teil der Verwirrung entfällt.

    Asset Ein konfigurierter Publisher und Subscriber mit jedem in der Konfiguration benannten Objekt

    9 min
  3. 3
    UADP oder JSON wählen

    Binäre Effizienz gegen Lesbarkeit für Menschen, und wo jedes hingehört.

    Asset Derselbe Datensatz auf der Leitung in UADP und in JSON, samt Byte-Zahlen

    7 min
  4. 4
    Die Falle des nicht reversiblen JSON vermeiden

    Nicht reversibles JSON verliert die Typinformation und lässt sich nicht zurückwandeln. Außerdem: Good ist 0 und wird weggelassen, ein fehlender Status bedeutet also Good und nicht fehlende Daten.

    Asset Derselbe DataValue in reversiblem und nicht reversiblem JSON, mit markiertem Informationsverlust

    8 min
  5. 5
    Über MQTT publizieren

    Das Broker-Mapping, die Topic-Benennung, Retained Messages und QoS, die Konfiguration, die die meisten tatsächlich einsetzen.

    Asset Ein Publisher auf Mosquitto mit den in MQTT Explorer aufgezeichneten Nachrichten

    9 min
  6. 6
    Über UDP-Multicast und Ethernet publizieren

    Lokale Echtzeit-Verteilung, die Multicast-Adresse und wann rohes Ethernet seine Komplexität rechtfertigt.

    Asset Ein UDP-Multicast-Publisher in Wireshark aufgezeichnet, mit dekodiertem UADP-Header

    8 min
  7. 7
    Key Frames und Delta Frames verstehen

    Nur das Geänderte senden, und der Grund, warum ein spät hinzukommender Subscriber bis zum nächsten Key Frame nichts sieht.

    Asset Ein Mitschnitt mit Key- und Delta-Frames, mit der Leerperiode eines spät hinzugekommenen Subscribers

    7 min
  8. 8
    PubSub mit einem Key Service absichern

    PubSub hat keine Session, die Schlüsselverteilung funktioniert daher anders. Was der SKS tut.

    Asset Eine gesicherte PubSub-Gruppe mit nachverfolgtem Schlüsselaustausch

    7 min
  9. 9
    Eine Topic-Struktur bauen, die skaliert

    Topics aus Browse-Pfaden ableiten, und die Benennungsentscheidungen, die bei Maschine Nummer zwei wehtun und nicht bei Maschine Nummer eins.

    Asset Ein Topic-Baum für ein Werk mit 40 Maschinen, mit den drei Namensfehlern, die er vermeidet

    9 min
  10. 10
    Mit Sparkplug B vergleichen

    Wo Sparkplug sich überschneidet, wo nicht, und warum beide in realen Werken nebeneinander bestehen.

    Asset Dieselbe Maschine als OPC UA PubSub und als Sparkplug B veröffentlicht, beide Payloads gezeigt

    9 min
  11. 11
    Wissen, wofür UAFX und TSN da sind

    Kommunikation zwischen Steuerungen und deterministisches Ethernet. Was freigegeben ist, was nicht, und warum das nicht das ist, was Ihr OEE-Projekt braucht.

    Asset Die freigegebenen UAFX-Nodesets mit Versionen und Veröffentlichungsdaten, und was jedes abdeckt

    8 min

Lab

Kostenloses Konto erforderlich

Veröffentlichen Sie zwei Werte als OPC UA PubSub über MQTT an einen lokalen Mosquitto-Broker, sehen Sie sich das Payload im MQTT Explorer an, stellen Sie dann die Codierung auf nicht reversibles JSON um und benennen Sie, was verschwunden ist.

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Hintergrund zur Spezifikation

Zuletzt geprüft am 7. September 2026 gegen OPC UA 1.05.07. OPC UA Connect ist ein unabhängiges Bildungsangebot und steht in keiner Verbindung zur OPC Foundation.

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