MQTT-Gateways

Inhalt

Überblick

Gateways, IoT-Router und Fernwirkstationen bauen als MQTT-Client eine ausgehende Verbindung zum niotix-Broker auf und publizieren dort ihre Messdaten – eine eingehende Verbindung zum Gerät ist nicht erforderlich. Als durchgängiges Beispiel dient in diesem Abschnitt ein Gateway, das einen Netzanalysator Janitza UMG 801 per Modbus ausliest. Das Verfahren gilt aber für jedes Gerät, das Messwerte als MQTT-Client publizieren kann.

Zwei Konnektoren sind beteiligt:

  • Der mqttbroker stellt einen Zugriffsbereich auf dem niotix-Broker bereit und liefert die Verbindungsdaten (URL, Benutzername, Passwort, Parent-Topic), die das Gateway benötigt.
  • Der MQTT (Incoming) abonniert diesen Zugriffsbereich und nimmt die Nachrichten in niotix entgegen.
%%{ init: { 'theme': 'base', 'themeVariables': { 'primaryColor': '#FFFFFF', 'primaryTextColor': '#031403', 'primaryBorderColor': '#606060', 'lineColor': '#606060', 'secondaryColor': '#2fcbff', 'tertiaryColor': '#E7E6E6', 'primary_font' : 'Poppins:wght@300;400;500;600;700;800', 'primary_font_type' : 'sans-serif' } } }%% flowchart LR M([ Messgerät])-->|Modbus| G([ Gateway]) G-->|MQTTS 8883| B([ mqttbroker]) B-->|subscribe| I([ MQTT Incoming])

Die Anleitung ist zweigeteilt: Die Modbus-Konfiguration fasst kurz zusammen, was beim Auslesen des Messgeräts zu beachten ist; die MQTT-Konfiguration beschreibt den Weg der Nachrichten vom Gateway bis in die Konnektor Logs von niotix. Die anschließende Zuordnung der Werte zu Datenpunkten (Template, Dynamisches Datenrouting) wird dort als nächster Schritt skizziert.

Anwendungsfälle

  • Netzzustandsdaten aus Ortsnetzstationen (§ 14a EnWG): Ein Netzanalysator misst Spannungen, Ströme und Leistungen an Trafo und Abgängen; das Gateway liest die 1-Minuten-Mittelwerte per Modbus und publiziert sie minütlich.
  • Power-Quality-Monitoring: Netzqualitätsgrößen (THD, Unsymmetrie, Flicker) werden vom Messgerät gerastert gemittelt und über dasselbe Verfahren übertragen.
  • Allgemein: Jedes Gerät, das Werte per Modbus, Zählerbus oder anderen Feldprotokollen einsammelt und als MQTT-Client weitergeben kann.

Voraussetzungen

  • Messgerät ist vom Gateway per Modbus erreichbar; die zu lesenden Register sind bekannt (Registerliste mit Adresse, Format, Einheit und Variablenname – für Janitza-Geräte stellt Digimondo eine kuratierte Liste bereit).
  • Gateway mit MQTT-Client (MQTT 3.1.1), TLS-Unterstützung und Zeitsynchronisation per NTP. Ohne korrekte Uhrzeit sind die Zeitstempel der Messwerte unbrauchbar.
  • niotix-Zugang mit der Berechtigung, Konnektoren anzulegen.
  • Bei einem Mobilfunktarif mit privatem APN oder einer restriktiven Firewall muss der Broker-Endpunkt auf Port 8883 freigegeben sein – siehe Firewall-Whitelist.

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