Dans les architectures d’Industrial Internet of Things (IIoT), la fiabilité de la transmission des données est un paramètre critique, en particulier lorsqu’il s’agit de supervision, de contrôle ou de prise de décision en temps réel. Le protocole MQTT, largement utilisé dans les environnements IIoT, propose trois niveaux de Quality of Service (QoS). Toutefois, ces mécanismes, initialement conçus pour des communications simples entre équipements distants et serveurs centraux, montrent rapidement leurs limites dès lors qu’ils sont déployés dans des systèmes industriels distribués et fortement sollicités.
Le QoS 0, basé sur une transmission « best effort », ne garantit aucune livraison des messages et expose les systèmes industriels à des pertes de données potentiellement critiques. Les niveaux QoS 1 et QoS 2 apportent des garanties supplémentaires en termes de livraison, mais au prix de files d’attente croissantes, de latences élevées et de contraintes fortes sur les performances globales du réseau. Ces mécanismes peuvent conduire à des situations de saturation, à des désordres dans la séquence des événements et à une vision incohérente de l’état réel des processus industriels.
Le white paper met en évidence que ces niveaux de QoS ne se propagent pas efficacement au-delà d’un broker MQTT et ne permettent pas d’assurer une cohérence des données dans des architectures multi-clients ou multi-brokers. Dans ce contexte, un concept alternatif est proposé : la cohérence garantie des données. Cette approche vise à assurer que chaque application cliente dispose en permanence de la valeur la plus récente et valide de chaque point de données, indépendamment des pertes intermédiaires ou des variations de charge réseau.
La cohérence garantie repose sur plusieurs principes clés : une gestion des files d’attente par point de donnée et par client, la préservation de l’ordre des événements, l’élimination contrôlée des valeurs obsolètes et l’indication explicite de la qualité ou de la validité des données. Cette approche permet de maintenir une vision fiable de l’état du système, tout en limitant la latence et en évitant l’accumulation incontrôlée des messages.
Cette analyse montre que, pour les architectures IIoT de taille ou de complexité significative, les niveaux de QoS MQTT traditionnels ne suffisent pas à garantir la robustesse opérationnelle attendue. Une stratégie axée sur la cohérence des données apparaît comme une alternative plus adaptée aux exigences industrielles modernes.
White paper d'Andrew Thomas , Chief Technology Officer de Skyynet en téléchargement ci-dessus
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