Glossar · Technik & Protokolle · 2026

MQTT

Kurzdefinition

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein leichtgewichtiges Nachrichtenprotokoll für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Geräte veröffentlichen ihre Daten an einen zentralen Broker (Publish), andere Systeme abonnieren genau die Themen, die sie brauchen (Subscribe). Standardisiert als ISO/IEC 20922, aktuelle Version MQTT 5.0 — eines der meistgenutzten Protokolle im Industrial IoT.

Was ist MQTT? Definition und Herkunft

MQTT steht für Message Queuing Telemetry Transport. Das Protokoll wurde 1999 von Andy Stanford-Clark (IBM) und Arlen Nipper entwickelt — ursprünglich, um Pipeline-Sensoren über schmale, teure Satellitenverbindungen anzubinden. Genau diese Herkunft prägt MQTT bis heute: minimaler Overhead, robust bei instabilen Verbindungen, sparsam im Datenverbrauch.

Seit 2014 ist MQTT ein offener OASIS-Standard, seit 2016 zusätzlich als ISO/IEC 20922 normiert. Die aktuelle Version MQTT 5.0 ergänzt unter anderem aussagekräftige Fehlercodes, Nachrichten-Ablaufzeiten und benutzerdefinierte Eigenschaften. Für die Industrie ist MQTT neben SCADA-Protokollen und OPC UA zum Standard-Transportweg für Sensor- und Energiedaten geworden.

Funktionsweise: Publish/Subscribe, Broker, Topics

MQTT arbeitet nach dem Publish/Subscribe-Prinzip — dem Gegenmodell zur klassischen Punkt-zu-Punkt-Abfrage:

  • Publisher. Ein Gerät (Zähler, Sensor, Steuerung) veröffentlicht seine Werte unter einem Thema, dem Topic — zum Beispiel werk1/halle2/zaehler5/leistung.
  • Broker. Die zentrale Vermittlungsstelle nimmt alle Nachrichten entgegen und verteilt sie an die Abonnenten. Sender und Empfänger kennen sich dadurch nie direkt — das entkoppelt die Systeme.
  • Subscriber. Auswertesysteme abonnieren genau die Topics, die sie brauchen. Platzhalter (Wildcards) erlauben Sammel-Abos, etwa werk1/halle2/# für alle Datenpunkte einer Halle.

Der Standard-Port ist 1883, verschlüsselt über TLS läuft MQTT auf Port 8883. Weil ein Gerät nur eine einzige, dauerhafte Verbindung zum Broker hält, skaliert das Prinzip von einer Handvoll Sensoren bis zu zehntausenden Datenpunkten.

Die drei QoS-Stufen im Überblick

QoS (Quality of Service) regelt, wie zuverlässig eine Nachricht ankommt. MQTT definiert drei Stufen:

Stufe Garantie Mechanik Typischer Einsatz
QoS 0Höchstens einmalSenden und vergessen — keine BestätigungUnkritische Live-Werte mit hoher Taktrate
QoS 1Mindestens einmalEmpfangsbestätigung (PUBACK); Duplikate möglichZählerstände, Energiedaten, Alarme — der Industrie-Standard
QoS 2Genau einmalVierstufiger Handshake — höchster AufwandAbrechnungsrelevante Werte, Schaltbefehle

Faustregel für Energie- und Produktionsdaten: QoS 1 ist der übliche Kompromiss. Duplikate lassen sich auswertungsseitig über Zeitstempel erkennen; verlorene Messwerte dagegen fehlen dauerhaft.

MQTT in der Industrie: Praxis-Funktionen

Drei MQTT-Funktionen sind für den Industrie-Einsatz besonders relevant:

  • Retained Messages. Der Broker merkt sich den letzten Wert eines Topics. Neue Abonnenten erhalten sofort den aktuellen Zustand — wichtig für Dashboards nach einem Neustart.
  • Last Will and Testament. Bricht die Verbindung eines Geräts ab, veröffentlicht der Broker automatisch eine hinterlegte Abschiedsnachricht. So erkennen Auswertesysteme Ausfälle, ohne aktiv zu pollen.
  • Sparkplug B. Eine Industrie-Spezifikation, die Topics und Datenformate vereinheitlicht. Sie ergänzt das, was MQTT bewusst offen lässt: eine gemeinsame Sprache für die Inhalte.

Der letzte Punkt zeigt die wichtigste Eigenheit: MQTT transportiert Nachrichten, definiert aber deren Bedeutung nicht. Ob im Topic eine Leistung in kW oder eine Temperatur in °C steckt, müssen Sender und Empfänger vereinbaren — per Namenskonvention, Sparkplug oder über ein Informationsmodell wie bei OPC UA.

MQTT vs. OPC UA vs. Modbus TCP

Die drei wichtigsten Industrie-Protokolle im direkten Vergleich:

Aspekt MQTT OPC UA Modbus TCP
PrinzipPublish/Subscribe über BrokerClient/Server + Pub/Sub, mit InformationsmodellClient/Server, Register-Abfrage (Polling)
Semantik der DatenOffen — muss vereinbart werdenIm Standard enthalten (Typen, Einheiten, Struktur)Rohe Register — Bedeutung steht im Handbuch
OverheadSehr gering (ab 2 Byte Header)Höher, dafür reicherGering
SicherheitTLS + Auth, konfigurationsabhängigSignierung + Verschlüsselung im StandardNativ ohne Security-Schicht
Typische QuelleIoT-Sensorik, Gateways, Cloud-AnbindungModerne SPS und MaschinenEnergiezähler, Bestandsgeräte, einfache Steuerungen

In gewachsenen Werken existieren fast immer alle drei nebeneinander. Die Frage ist selten „Welches Protokoll gewinnt?", sondern: Wie kommen die Daten aus allen Quellen zusammen? Für Modbus lohnt der Blick in den eigenen Eintrag Modbus TCP.

MQTT-Daten nutzbar machen

MQTT liefert den Transport — der Mehrwert entsteht, wenn die Nachrichten zu Kennzahlen und Aktionen werden. eco2lot abonniert MQTT-Topics direkt und führt sie mit OPC-UA- und Zählerdaten auf einer Plattform zusammen. Die SmartCalc-Engine verdichtet die Rohwerte zu Kennzahlen wie Energie pro Stück oder OEE; das Alarmmanagement überwacht Grenzwerte in Echtzeit.

An der Anlage übernimmt eco2node die lokale Seite: Es spricht OPC UA und MQTT, puffert Daten bei Verbindungsabriss (Store & Forward) und überträgt sie vollständig nach, sobald die Verbindung steht. So geht auch bei instabilen Netzen kein Messwert verloren.

Häufige Fragen

Was ist MQTT?

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein schlankes Nachrichtenprotokoll für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Geräte veröffentlichen ihre Messwerte an einen zentralen Vermittler (Broker), andere Systeme abonnieren genau die Themen (Topics), die sie brauchen. MQTT wurde 1999 für Telemetrie über schmale Leitungen entwickelt und ist heute als ISO/IEC 20922 standardisiert — aktuelle Version ist MQTT 5.0.

Was ist ein MQTT-Broker?

Der Broker ist die zentrale Vermittlungsstelle in einer MQTT-Architektur. Er nimmt alle veröffentlichten Nachrichten entgegen und verteilt sie an die Abonnenten der jeweiligen Topics. Sender und Empfänger kennen sich dadurch nicht direkt — das entkoppelt die Systeme. Bekannte Broker sind Eclipse Mosquitto, HiveMQ und EMQX; auch Cloud-Plattformen bringen eigene Broker mit.

Was bedeuten die QoS-Stufen 0, 1 und 2 bei MQTT?

QoS (Quality of Service) regelt die Zustellgarantie: QoS 0 = höchstens einmal (senden und vergessen), QoS 1 = mindestens einmal (mit Empfangsbestätigung, Duplikate möglich), QoS 2 = genau einmal (vierstufiger Handshake, keine Duplikate). Für Zählerstände und Energiedaten in der Industrie ist QoS 1 der übliche Kompromiss aus Zuverlässigkeit und Übertragungsaufwand.

Was ist der Unterschied zwischen MQTT und OPC UA?

MQTT transportiert Nachrichten schlank und schnell, definiert aber keine Bedeutung der Inhalte. OPC UA bringt zusätzlich ein Informationsmodell mit: Es beschreibt, was ein Datenpunkt ist, in welcher Einheit er vorliegt und wie er strukturiert ist. In der Praxis ergänzen sich beide — OPC UA an der Maschine, MQTT für die effiziente Weiterleitung. Plattformen wie eco2lot lesen beide Protokolle.

Ist MQTT sicher genug für die Industrie?

Ja, mit der richtigen Konfiguration: TLS-Verschlüsselung (Port 8883), Authentifizierung per Benutzername/Passwort oder Zertifikat und Zugriffsregeln pro Topic am Broker. MQTT selbst schreibt diese Maßnahmen nicht vor — sie müssen beim Aufbau der Architektur bewusst aktiviert werden. Ergänzend begrenzen Funktionen wie Last Will and Testament die Folgen von Verbindungsabrissen.

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