OPC UA vs MQTT vs Modbus: Das richtige Industrieprotokoll wählen

Die Protokolllandschaft

Industrielle Umgebungen nutzen selten ein einzelnes Kommunikationsprotokoll. Eine typische Anlage verwendet möglicherweise Modbus RTU auf Bestandsanlagen, OPC UA auf neueren SPSen und MQTT für die Anbindung von IoT-Gateways. Das Verständnis der Stärken und Kompromisse jedes Protokolls ist entscheidend für eine effektive Monitoring-Strategie.

OPC UA: Der Industriestandard

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist das umfassendste Industrieprotokoll. Es bietet nicht nur Datenzugriff, sondern ein vollständiges Informationsmodell mit:

**Alarms & Conditions** — strukturierte Ereignisbenachrichtigungen mit Schweregrad, Zeitstempeln und Quittierungs-Workflows

**Historical Access** — integrierte Unterstützung für die Abfrage von Zeitreihendaten

**Sicherheit** — zertifikatsbasierte Authentifizierung und verschlüsselte Kommunikation

**Typsystem** — umfangreiche Datenmodellierung mit über 32 Variantentypen

OPC UA ist die richtige Wahl, wenn Sie vollständigen Zugriff auf Anlagendaten benötigen, insbesondere von modernen Siemens-, Beckhoff- oder Rockwell-SPSen mit nativen OPC-UA-Servern.

Wann OPC UA verwenden

Neue Installationen mit modernen SPSen

Wenn Sie Alarms & Conditions-Unterstützung benötigen

Wenn Sicherheitsanforderungen zertifikatsbasierte Authentifizierung erfordern

Wenn Sie strukturierte Datenmodelle über einfache Tag-Werte hinaus benötigen

MQTT: Leichtgewichtig und flexibel

MQTT ist ein Publish/Subscribe-Messaging-Protokoll, das für eingeschränkte Geräte und Netzwerke mit geringer Bandbreite entwickelt wurde. Es eignet sich besonders für IoT-Szenarien, in denen viele Geräte kleine Datenmengen effizient senden müssen.

**Leichtgewichtig** — minimaler Overhead, funktioniert auf stromsparenden Geräten

**Pub/Sub-Modell** — entkoppelt Erzeuger und Verbraucher

**QoS-Stufen** — konfigurierbare Zustellgarantien (0, 1 oder 2)

**Breit unterstützt** — verfügbar auf praktisch jedem IoT-Gateway

Wann MQTT verwenden

IoT-Gateways und Edge-Geräte

Entfernte Anlagen mit begrenzter Bandbreite

Wenn Sie Daten von vielen kleinen Sensoren aggregieren müssen

Cloud-Integrationsszenarien

Modbus: Der bewährte Klassiker

Modbus (TCP und RTU) ist seit 1979 der Industriestandard. Es bleibt das am weitesten verbreitete Protokoll auf bestehenden Anlagen.

**Universelle Kompatibilität** — unterstützt von praktisch jeder SPS, jedem Sensor und Zähler

**Einfach** — leicht zu implementieren und zu diagnostizieren

**Zwei Varianten** — TCP für Ethernet, RTU für serielle Verbindungen

Wann Modbus verwenden

Bestandsanlagen ohne OPC-UA-Unterstützung

Einfache Sensor- und Zählerauslesungen

Brownfield-Umgebungen, in denen ein Protokollwechsel nicht machbar ist

Wie sie zusammenarbeiten

Die effektivste Monitoring-Strategie nutzt alle drei Protokolle dort, wo sie sinnvoll sind. Moderne Observability-Plattformen wie Pulse verbinden sich nativ mit allen dreien und bieten eine einheitliche Ansicht unabhängig vom zugrunde liegenden Protokoll.

Eine typische Architektur könnte so aussehen:

**OPC UA** für die primäre SPS-Kommunikation (S7-1500, Beckhoff TwinCAT)

**MQTT** für IoT-Gateways, die Umgebungssensordaten sammeln

**Modbus TCP** für Bestandsanlagen, die OPC UA noch nicht unterstützen

Der Schlüssel ist die Wahl einer Monitoring-Plattform, die all diese Protokolle nativ spricht, ohne Middleware-Adapter, die Latenz und potenzielle Ausfallpunkte hinzufügen.

Fazit

Es gibt kein einzelnes „bestes" Protokoll — jedes dient einem bestimmten Zweck. Die eigentliche Frage ist, ob Ihre Monitoring-Infrastruktur alle nahtlos verarbeiten kann. Native Multi-Protokoll-Unterstützung eliminiert die Middleware-Komplexität, die in industriellen Umgebungen zu Datenverlust und erhöhter Latenz führt.