⚡ Die Kurzversion

MQTT ist wie WhatsApp für Maschinen: Ein Gerät sendet eine Nachricht an einen zentralen Server (Broker), und alle interessierten Geräte empfangen sie automatisch. Perfekt für Smart Home, Industrie und IoT!

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MQTT - Die geheime Sprache der Industrie 4.0

🎬 Erklärvideo

Industrie 4.0 und MQTT verstehen

📄 Präsentation

Vom Shopfloor zur Smart Factory - Die MQTT-KI-Brücke

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So funktioniert MQTT

🌡
Temperatursensor
Publisher
➔
☁
MQTT Broker
Vermittler
➔
📱
Smartphone App
Subscriber

Häufige Fragen

MQTT steht für Message Queuing Telemetry Transport. Aber keine Sorge - den Namen musst du dir nicht merken!

Wichtiger ist: MQTT wurde 1999 erfunden, um Ölpipelines in der Wüste zu überwachen - wo Internet langsam und unzuverlässig war. Deshalb ist es:

  • Super leichtgewichtig - braucht nur wenig Daten
  • Zuverlässig - kommt auch mit schlechtem Netz klar
  • Stromsparend - perfekt für Batterie-Geräte

Der Broker ist der zentrale Vermittler - wie eine Poststelle für IoT-Geräte.

💡

Einfache Analogie

Stell dir einen WhatsApp-Server vor: Er empfängt alle Nachrichten und leitet sie an die richtigen Empfänger weiter. Der Broker macht genau das - nur für Maschinen.

Beliebte Broker:

  • Mosquitto - Kostenlos, Open Source, Standard
  • HiveMQ - Enterprise, Cloud-ready
  • EMQX - Skalierbar, viele Features

Zum Testen kannst du kostenlose öffentliche Broker nutzen:

# Öffentlicher Test-Broker
broker.hivemq.com
test.mosquitto.org

Topics sind wie Adressen für Nachrichten - sie sagen, worum es geht.

Topics sind hierarchisch aufgebaut (wie Ordner auf deinem Computer):

haus/wohnzimmer/temperatur
haus/wohnzimmer/licht
haus/kueche/temperatur

Wildcards - Platzhalter für mehrere Topics:

Wildcard Bedeutung Beispiel
+ Eine Ebene haus/+/temperatur = alle Räume
# Alle Ebenen haus/# = alles im Haus

Das sind die zwei Hauptaktionen bei MQTT:

  • Publish (Veröffentlichen) - Ein Gerät sendet Daten an ein Topic
  • Subscribe (Abonnieren) - Ein Gerät meldet sich für Updates an
# Sensor PUBLISHED Temperatur
Topic: haus/wohnzimmer/temperatur
Nachricht: 22.5

# App hat dieses Topic SUBSCRIBED
# → bekommt automatisch "22.5"
💡

Der große Vorteil

Publisher und Subscriber kennen sich nicht! Der Sensor weiß nicht, wer seine Daten empfängt. Das macht das System super flexibel.

QoS bestimmt, wie zuverlässig Nachrichten ankommen:

0
Fire & Forget
Schnell, aber keine Garantie. Gut für häufige Sensordaten.
1
At Least Once
Kommt mindestens 1x an. Kann Duplikate geben.
2
Exactly Once
Genau 1x. Langsam, aber sicher. Für kritische Daten.
⚠

Praxis-Tipp

QoS 0 reicht für 90% der Anwendungen. QoS 2 nur verwenden, wenn wirklich nötig - es braucht 4x so viele Nachrichten!

Mit Retain speichert der Broker die letzte Nachricht eines Topics.

Warum ist das wichtig?

Stell dir vor: Dein Temperatursensor sendet alle 5 Minuten. Wenn du deine App öffnest, müsstest du bis zu 5 Minuten warten. Mit Retain bekommst du sofort den letzten Wert!

# Mit Retain-Flag publishen
mosquitto_pub -t "haus/temperatur" -m "22.5" -r

Das Last Will Testament (LWT) ist eine Nachricht, die automatisch gesendet wird, wenn ein Gerät unerwartet offline geht.

💡

Analogie

Wie ein Testament: "Falls ich sterbe, sagt meiner Familie Bescheid." Das Gerät hinterlegt beim Broker: "Falls ich verschwinde, sende diese Nachricht."

# Gerät meldet sich an mit LWT
Will Topic: geraete/sensor1/status
Will Message: "offline"

# Bei Verbindungsabbruch sendet Broker automatisch:
"offline" an geraete/sensor1/status

Option 1: Mosquitto auf deinem PC installieren

# Ubuntu/Debian
sudo apt install mosquitto mosquitto-clients

# Nachricht senden
mosquitto_pub -t "test/hallo" -m "Hallo Welt!"

# Nachrichten empfangen (in anderem Terminal)
mosquitto_sub -t "test/#"

Option 2: Online-Tool nutzen

Auf HiveMQ WebSocket Client kannst du MQTT direkt im Browser testen!

Option 3: Python-Script

import paho.mqtt.client as mqtt

# Verbinden
client = mqtt.Client()
client.connect("test.mosquitto.org", 1883)

# Nachricht senden
client.publish("mein/test", "Hallo!")
Eigenschaft MQTT HTTP
Kommunikation Publish/Subscribe Request/Response
Verbindung Dauerhaft offen Für jede Anfrage neu
Overhead 2 Bytes minimal ~700 Bytes Header
Echtzeit Ja, Push sofort Nein, Polling nötig
Ideal für IoT, Sensoren, Chat Websites, APIs
💡

Faustformel

Viele kleine Nachrichten in Echtzeit? → MQTT
Große Dateien, komplexe Abfragen? → HTTP

⚙ MQTT für deutsche SPS-Hersteller

So verbinden Sie Ihre Steuerung mit Stromfee.AI für intelligente Energieoptimierung und LLM-Kommunikation.

Siemens S7-1500 / S7-1200

TIA Portal V14 SP1 oder höher

MQTT-Bausteine
LMQTT_Client, LMQTT_Publisher, LMQTT_Subscriber
Kommunikationsmethode
MQTTS über TLS, MQTT Sparkplug B (JSON)

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. Hardware konfigurieren (S7-1500/1200 mit Ethernet)
  2. MQTT-Bibliothek aus TIA Portal importieren
  3. Broker-Verbindung für Stromfee.AI definieren (MQTTS Port 8883)
  4. Daten-Publishing/Subscribe-Logik programmieren
  5. Kommunikation und Feedback-Schleife testen
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Prädiktive Instandhaltung Energieoptimierung Anomalieerkennung Lastprognosen
⚡
Stromfee.AI Tipp: Nutzen Sie Sparkplug B für strukturierte JSON-Payloads - unser LLM versteht diese automatisch!

Beckhoff TwinCAT 3

TwinCAT XAE/XAR mit IoT-Paket

MQTT-Bausteine
TF6701 IoT MQTT, FB_IotMqttClient
Kommunikationsmethode
TwinCAT IoT Treiber, MQTTS/WebSockets, Sparkplug B

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. TwinCAT IoT Paket installieren und Lizenz aktivieren
  2. MQTT-Client in der SPS-Sitzung instanziieren
  3. TLS-Verschlüsselung und Broker-Daten für Stromfee.AI festlegen
  4. JSON-Payload-Struktur formatieren
  5. ML-Modellantworten in Steuerungsvariablen mappen
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Anomalieerkennung Adaptive Prozesssteuerung Echtzeit-Datenstreaming KI-Fehleranalyse
⚡
Stromfee.AI Tipp: TwinCAT's Echtzeit-Fähigkeiten + unser LLM = perfekt für adaptive Regelung!

WAGO PFC / Touch Panel

e!COCKPIT oder CODESYS V3.5

MQTT-Bausteine
WagoAppCloud, FbMqttClient, WagoAppMQTT
Kommunikationsmethode
Cloud-Konnektor HTTPS/MQTTS, MQTT 3.1.1 / 5.0

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. WagoAppCloud Bibliothek laden
  2. Cloud-Konnektor für Stromfee.AI parametrieren
  3. Topic-Hierarchie und JSON-Payload-Struktur festlegen
  4. SSL/TLS-Sicherheit einstellen
  5. ML-Modell-Feedback in SPS-Logik integrieren
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Lastmanagement Energiemanagement-KI Autonome Steuerungskorrektur Smart Services
⚡
Stromfee.AI Tipp: WAGO's Cloud-Konnektor macht die Integration besonders einfach!

Phoenix Contact PLCnext

PLCnext Engineer / PC Worx

MQTT-Bausteine
MQTT_Client (PLCnext Store Library)
Kommunikationsmethode
MQTT Pub/Sub über HiveMQ, Mosquitto

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. PLCnext Store App/Bibliothek laden
  2. Funktionsbaustein konfigurieren
  3. MQTT-Topics für Stromfee.AI abonnieren
  4. JSON-Parser implementieren
  5. Kommunikation validieren
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Edge Computing ML Zustandsüberwachung Industrie 4.0

B&R Automation

Automation Studio

MQTT-Bausteine
AsMqtt, MqttClient
Kommunikationsmethode
JSON/MQTT Schnittstelle

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. AsMqtt Bibliothek laden
  2. TCP-Verbindung initialisieren
  3. SSL/TLS-Konfiguration vornehmen
  4. Stromfee.AI JSON-Struktur mappen
  5. Kommunikation starten
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Adaptive Prozesssteuerung

Bosch Rexroth ctrlX

ctrlX CORE, PLC Engineering

MQTT-Bausteine
ctrlX Data Layer MQTT App
Kommunikationsmethode
Sparkplug B Integration

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. MQTT App im ctrlX System installieren
  2. Datenpunkte im Data Layer markieren
  3. Verbindung zu Stromfee.AI herstellen
  4. Verschlüsselung einrichten
  5. Testlauf durchführen
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
KI-Bewegungsoptimierung

Schneider Electric

EcoStruxure Machine Expert

MQTT-Bausteine
MQTT Client Library, MqttHandling
Kommunikationsmethode
MQTT über TCP/IP

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. MqttHandling-Bibliothek hinzufügen
  2. Broker-Verbindungsparameter setzen
  3. Stromfee.AI Payload-Parser nutzen
  4. QoS-Level festlegen
  5. Daten-Streaming starten
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Lastflussoptimierung

Rockwell Automation

Studio 5000 Logix Designer

MQTT-Bausteine
MQTT Client Add-On Instruction (AOI)
Kommunikationsmethode
MQTT via EtherNet/IP Gateway

🔧 Schritte zur Stromfee.AI Integration

  1. AOI importieren
  2. Ethernet-Brücke konfigurieren
  3. Broker-Adresse von Stromfee.AI angeben
  4. Variablen-Mapping durchführen
  5. Heartbeat überwachen
ML-Funktionen mit Stromfee.AI
Präventive Wartung

📊 Alle Hersteller im Überblick

Hersteller MQTT-Bausteine Software ML-Funktionen
Siemens LMQTT_Client, LMQTT_Publisher TIA Portal V14+ Predictive Maintenance, Energieoptimierung
Beckhoff TF6701 IoT, FB_IotMqttClient TwinCAT 3 Anomalieerkennung, Adaptive Steuerung
WAGO WagoAppCloud, FbMqttClient e!COCKPIT / CODESYS Lastmanagement, Smart Services
Phoenix Contact MQTT_Client (PLCnext Store) PLCnext Engineer Edge ML, Zustandsüberwachung
B&R AsMqtt, MqttClient Automation Studio Adaptive Prozesssteuerung
Bosch Rexroth ctrlX Data Layer MQTT ctrlX CORE KI-Bewegungsoptimierung
Schneider Electric MqttHandling Library EcoStruxure Lastflussoptimierung
Rockwell MQTT Client AOI Studio 5000 Präventive Wartung
Pilz PSSu PLC MQTT Client PNOZmulti Sicherheitsdatenanalyse
HIMA HIMax MQTT Bridge SILworX Risiko-Frühwarnsystem
📚
Quellen: DIN Industrie 4.0 Roadmap, ResearchGate, ISA Interchange, diverse Hersteller-Dokumentationen (68 Quellen)

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