MQTT: AGFEO goes IoT

Internet of Things (IoT) und Machine to Machine (M2M) Kommunikation sind aktuelle Fokusthemen und werden eingesetzt, um Betriebsabläufe zu optimieren. MQTT ist ein hierfür verwendetes Standardprotokoll. Und dieses unterstützen alle modernen AGFEO Telefonanlagen.

Interdisziplinär

Das Internet der Dinge (IoT - Internet of Things) und Maschine zu Maschine Kommunikation (M2M - Machine to Machine) definiert das Zusammenspielen unterschiedlicher Prozesse und Objekte, die einerseits physikalisch (echt) oder virtuell (logisch) existieren und untereinander kommunizieren.

Dazu werden Daten von einer Instanz aufgenommen und an die andere Instanz übergeben. Somit kommunizieren Maschinen untereinander mit dem Ziel gewerbliche Prozessabläufe zu optimieren oder frühzeitig Statusinformationen zu erhalten, so dass analytische Auswertungen durchgeführt werden können, die wiederrum zu einem verbesserten Material- und Mitarbeitereinsatz führen.

Selbstverständlich sind hierbei auch Alarmierungen im besonderen Anwendungsfokus, damit eine frühzeitige, ggf. sogar auch automatisierte Eskalation eines akuten oder sich anbahnenden Ereignisses vorgenommen werden kann. Und dies eben auch geräteübergreifend, da durch IoT-Technik dann das "Problemkind" z.B. nachgelagerte Maschinen entsprechend informiert.

Alle Daten werden dabei über Netzwerke (lokal und Internet) ausgetauscht.

IoT Anwendungen verbinden also Geräte direkt mit dem Internet und verknüpfen diese, um neue und bisher nicht funktionierende Lösungsanwendungen zu ermöglichen.
IoT-MQTT-M2M-Telefonanlage-Beispiel-Bild-AGFEO-Gateway-Internet-of-Things

MQTT als IoT/M2M-Standardprotokoll

Zum interdisziplinären Austausch von Gerätedaten über Netzwerke wird ein Protokoll benötigt, was einfach strukturiert und auf Grund geringer technischer Anforderungen bestens geeignet für die schnelle und sichere Übertragung von Datenpaketen auch bei geringer Bandbreite ist.

MQTT, das Message Queuing Telemetry Transport Protokoll ist für solche Anwendungen bestens geeignet und wird heute durchaus als IoT-Standardprotokoll angesehen.

Die Kommunikation erfolgt übrigens hierbei immer zu einem MQTT Broker. Das ist eine notwendige Serverkomponente und es finden sich im Internet sowohl kostenfreie und kostenpflichtige Cloudanbieter. Ebenfalls können auch eigene MQTT Broker Dienste aufgesetzt und vom AGFEO System genutzt werden.

Somit findet jeder zwischen einfach, günstig, praktikabel und besonders sicher den für sich passenden MQTT-Broker. Durch die prinzipbedingt immer "abgehende" Netzwerkkommunikation wird zudem keine angepasste Firewall-Regel benötigt und eine MQTT-Übermittlung stellt kein erhöhtes Sicherheitsrisiko dar.

AGFEO PBX als IoT und M2M Gateway

Eine unserer besonderen Stärken ist das Anbinden unserer Telefonanlagen an die Gebäudeinfrastruktur. Alle unsere modernen Kommunikationssysteme der "ES" und AGFEO HyperVoice-Serie verfügen dazu über einen integrierten SmartHome Server mit Unterstützung für KNX, EnOcean, HomeMatic und http-Technologien. Dies sind alles etablierte Technologien, um die technische Gebäudesubstanz zu schalten und zu überwachen.

Der SmartHome Server von AGFEO ist dabei das Gateway und vermittelt zwischen den verschiedenen Welten. Somit kann z.B. ein KNX-Aktor (z.B. zur Lichtsteuerung) durch ein über EnOcean ausgelöstes Sensorereigniss mit dem AGFEO System verbunden werden.

Ab sofort unterstützen alle modernen AGFEO Kommunikationssysteme zusätzlich MQTT als ein weiteres Protokoll des integrierten SmartHome Servers!

In Verbindung mit IoT Anwendungen können nun auch alle im AGFEO SmartHome Server angelegten KNX-, EnOcean-, HomeMatic- und http-Objekte an das Internet of Things (IoT) angebunden werden.

Als MQTT Client verbindet also eine AGFEO Anlage die vorhandene, klassische Gebäudeinfrastruktur mit modernen IoT Anwendungen und M2M Funktionen.

Anwendungsbeispiel 1: Shelly SmartHome Komponenten

Shelly ist ein Hersteller sehr preiswerter SmartHome Aktoren und Sensoren, die auch den Datenaustausch über das MQTT-Protokoll ermöglichen. Somit können solche MQTT fähigen Shelly Komponenten nun auch in den AGFEO SmartHome Server integriert werden, so dass mit diesen auch alle Logik-, Visualisierungs, Alarmierungs- und Meldefunktionen des AGFEO Systems genutzt werden können. Zusätzlich lassen sich die Shelly Komponenten über die IoT Gatewayfunktion des AGFEO SmartHomeServers dann auch mittels der klassischen KNX, EnOcean und HomeMatic Gebäudeinfrastruktur dort integrieren.

Anwendungsbeispiel 2: SmartHome mit Tasmota

Zahlreiche SmartHome Komponenten wie Funksteckdosen etc. basieren auf einem bestimmten Chipsatz vom Typ ESP8266. Für solche Geräte gibt es vielfach eine angepasste Firmware, die über eine Internet-Community entwickelt und kostenfrei bereitgestellt wird. Diese Firmware unterstützt MQTT und somit können solche preiswerten SmartHome Komponenten in den AGFEO SmartHome Server eingebunden werden.

Anwendungsbeispiel 3: Wallbox für Elektroautos

MQTT wird auch von einigen Wallboxen (eLadesäulen) für Elektro-Autos unterstützt. In solchen Fällen können ebenfalls alle Funktionen des AGFEO SmartHome Servers genutzt werden. Ladezustand am AGFEO Systemtelefon Display? Pushmeldung wenn voll geladen? Alarmanruf, wenn Ladevorgang abgebrochen? Steuerung und Visualisierung über unsere Logiken, Funktionstasten und App? Machbar!

Und selbstverständlich können dann auch solche Wallboxen auch durch die klassischen Gebäudesysteme wie KNX, EnOcean oder HomeMatic bedient werden. Die IoT-Gatewayfunktion des AGFEO Anlagensystems ermöglicht natürlich auch das.
IoT MQTT M2M Telefonanlage Statusanzeige und Visualisierung an Telefon und SmartPhone APP

Anwendungsbeispiel 4: Maschinenüberwachung in Produktion

Nichts ist schlimmer, als ein Maschinenausfall in einem produzierenden Gewerbe. Mit dem AGFEO TK-System werden Informationen von Maschinen aufgenommen, ausgewertet und es lassen sich zahlreiche Informations- und Eskalationszustände nutzen, um effizient Ausfallzeiten frühzeitig oder gar proaktiv zu erkennen oder Maßnahmen wie Systemabschaltung oder eine Beeinflussung nachgelagerter Prozesse und Maschinen auszulösen.

Der AGFEO SmartHome Server visualisiert (Systemtelefon-Display und/oder CTI/UC-Software und App) und ermöglicht in solchen Fällen auch die Eskalation (z.B. durch Pushmeldungen, EMail-Versand und Alarmanrufe).

Wie wird's gemacht?

Der AGFEO SmartHome Server kann sich zeitgleich mit 2 unterschiedlichen MQTT Brokern verbinden. Tragt zunächst die relevanten Verbindungsdaten ein. Subscriber und Publisher melden sich übrigens mit QoS0 am Broker an. Die Telegramme werden somit mit at most once gesendet. Die Implementierung unterstützt eine Authentifizierung gegenüber dem Broker sowie eine standardisierte Verschlüsselung auf Transportebene mit Hilfe von TLS/SSL. Ein LWT wird dagegen nicht unterstützt.
IoT MQTT M2M Telefonanlage Konfiguration AGFEO MQTT Client

Anschließend könnt Ihr die Kommunikation mit den eigentlichen MQTT Objekten im AGFEO SmartHomeServer hinterlegen. Wir unterstützen hierbei sowohl MQTT Sensoren (Eingänge) IoT-MQTT-M2M-Telefonanlage-MQTT-Sensoreingang

...als auch MQTT Ausgänge (Aktoren). IoT-MQTT-M2M-Telefonanlage-MQTT-Aktorausgang

Und die Kosten?

Ihr könnt direkt loslegen!
Jedes moderne AGFEO TK-System unterstützt kostenfrei jeweils 3 MQTT Eingänge und 3 MQTT Ausgänge. Und mit der SmartHome 25 Lizenz könnt Ihr weitere jeweils 25 MQTT Ein- und Ausgänge besonders preiswert aktivieren. Zum unverbindlichen Ausprobieren schaltet einfach zunächst die kostenfreie 60 Tage DEMO Lizenz frei.

Fazit:

Der AGFEO SmartHome Server mehr als nur ein smartes Gebäude!
Durch MQTT nun auch für das Internet der Dinge...