The increase of the Industrial Internet of Things (IIoT) and Industry 4.0 led to many interconnections in the control systems. IIoT has begun its evolution and development in the scientific community and industrial application field. As communication between IIoT devices and other equipment needs to be implemented through the network, it is necessary to provide reliable and straightforward data transmission. This thesis investigates how to develop a middleware that provides connectivity between specific industrial environments. Particularly, a prototype design is created to connect an industrial controller with information of interest using the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol. We set up experiments to evaluate the features of the implemented prototype. The experiment examines the effect of the developed prototype's end-to-end response time and scalability characteristics by receiving a different number of messages from the stimulator. By measuring the end-to-end response time, the experiment showed that in the case of many input/output (I/O) signals arriving in the connectivity service, the implemented prototype is well scaled under examined circumstances. Observing the results, the middleware prototype gave acceptable results in terms of response time. Also, it gave us a picture of how different network settings can cause a difference in estimating the end-to-end response time of a message.

Cílem této práce je vytvořit komunikační sběrnici pro platformu Testos, což umožní nástrojům platformy spolu komunikovat a využívat navzájem svoje služby. V textu jsou prozkoum8na současná řešení a protokoly založené na modelu Publish-Subscribe. Dále také práce specifikuje požadavky na komunikační sběrnici vyhovující potřebám platformy Testos a také navrhuje řešení pro splnění daných požadavků.   V rámci výzkumu byly prozkoumány tři řešení - MQTT, DDS a AMQP. Průzkum každého řešení byl zaměřen na způsob komunikace a hlavní funkční prvky. Jako startovací bod implementace sběrnice byl vybrán protokol MQTT. Tato práce také specifikuje jak tento protokol rozšířit, aby byly splněny požadavky na sběrnici. Mezi stěžejní rozšíření navrhnuté v rámci této práce patří management životního cyklu požadavků rozšiřující způsob doručování zpráv a mechanismus zasílání požadavků standardu MQTT. Protokol byl také rozšířen o možnost shlukování zpráv do BULK paketu za účelem snížení množství potřebných síťových zdrojů. Výsledkem je Testos Bus, který je postavený na upraveném a rozšířeném protokolu MQTT, který zahrunuje implementaci brokeru a klientských knihoven pro Python a C++. Testos Bus naplňuje všechny povinné požadavky platformy, což ověřují automatické testy.

The aim of this work is to create a unified control and supervision system, SCADA, for controlling the heating and cooling of the company. The system is controlled by UniPi PLC units. Node-RED is used as control software. The user interface is created by an extension "dashboard". For communication between elements using the MQTT protocol. The InfluxDB database is used for data storage. The Grafana tool is used to visualize historical data. The majority of the created system consists of open software. The system is universal, expandable and it is possible to connect it with another system. The system can be used or adapted to similar problems of advanced heating control.