Endüstriyel IoT Bulut Uygulamaları için Düşük Maliyetli Modbus/MQTT Ağ Geçidi Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi

Authors : Hamdi ERDOĞAN, Kerem KÜÇÜK, Sajjad Ahmad KHAN

Pages : 170-183

Doi:10.35193/bseufbd.708445

View : 21 | Download : 14

Publication Date : 2020-06-28

Article Type : Research Paper

Abstract :Günümüzde, bulut teknolojileri endüstriyel alanlarda kullanılan cihaz ve makinelerden toplanan verilerin gerçek zamanlı olarak takip edilmesinde önemli çözümler sunmaktadırlar. Sahada elde edilen verilerin bulut platformlarına aktarılabilmesi için farklı türden ağ geçitlerinden yararlanılmaktadır. Bu çalışmada endüstriyel alanlarda kullanılabilecek düşük güç tüketimine sahip, düşük maliyetli nesnelerin interneti (Internet of Things, IoT) temelli bir ağ geçidi prototipi tasarımı sunulmaktadır. Bulut platforma aktarılacak verilerin sahadan ağ geçidi üzerine alınması için endüstriyel veri iletişiminde sıklıkla kullanılan Modbus protokolü kullanılmıştır. Ağ geçidinde toplanan verilerin bulut platformuna kablosuz ortamda aktarımını sağlamak için IoT uygulamalarında sıkça kullanılan Mesaj Kuyruk Telemetri Ulaştırma Protokolü (Message Queuing Telemetry Transport, MQTT) protokolü kullanılmıştır. Tasarlanan ağ geçidi, veriler üzerinde farklılığı algılayabilecek bir algoritma ile programlanmıştır. Verilerin hızlı bir şekilde görselleştirilmesi ve depolanması için IBM Watson IoT Platformu tercih edilmiştir. Ayrıca çalışmada tasarlanan ağ geçidinin performans analizi için MQTT sunucusu olarak Mosquitto kullanılmıştır. Deneysel test çalışmalarında, farklı boyutlarda yüklere sahip veri mesajlarının farklı seviyelerde servis kalitesinde (Quality of Service, QoS) uçtan uca gecikme süreleri ve istatistiksel sonuçları verilmiştir.
Keywords : Modbus, MQTT, Ağ geçidi, Mosquitto, Nesnelerin interneti IoT