IoT Anwendungsentwicklung mit Node-RED
Was ist Node-RED?
IoT und Industrielösungen weiterhin einfacher macht, Node-RED wurde von IBM entwickelt und entwickelt und ist eine kostenlose Open-Source-Logik-Engine, die es Programmierern aller Ebenen ermöglicht, physische E/A, cloudbasierte Systeme, Datenbanken und APIs zu verbinden. Benutzer interagieren mit Node-RED über einen browserbasierten Flow-Editor, der Multi-Geräte- und Multi-API-Integrationen so einfach macht wie das Verknüpfen von Knoten zu leicht verständlichen Flows.
Die Abläufe in Node-RED werden von verschiedenen Arten von „Knoten“ verwaltet, wobei jeder Knoten einen genau definierten Zweck oder eine genau definierte Funktion hat; Ihm werden einige Daten gegeben, er macht etwas mit diesen Daten und gibt diese Daten dann an den nächsten Knoten im Fluss weiter oder schließt die Datenverarbeitung ab. Das Netzwerk ist für den Datenfluss zwischen den Knoten verantwortlich. Node-RED basiert auf einer flussbasierten Programmierung , die das Verhalten einer Anwendung als Netzwerk von Blackboxen (Knoten) beschreibt. Diese Blackboxen tauschen Daten über vordefinierte Nachrichtenübermittlungsmethoden aus, was letztendlich zu einer visuellen Darstellung der Anwendung in Aktion führt. Mit Node-RED kann beispielsweise eine Anwendung in einzelne Schritte unterteilt werden. Anschließend können Sie sich einen Ablauf ansehen, um ein Gefühl dafür zu bekommen, was er tut, ohne die einzelnen Codezeilen in jedem Knoten verstehen zu müssen. Dies spart nicht nur Zeit, sondern ist auch eine große Hilfe beim Entwurf oder der Fehlerbehebung von IoT und industriellen IoT Anwendungen.
Die Standardinstallation von Node-RED enthält eine große Anzahl vorinstallierter Knotentypen zum Analysieren von Texten, zum Ausführen von Befehlen, zum Senden und Empfangen von HTTP-/UDP/TCP-/MQTT-Anfragen, zum Ein- und Ausschließen von Nachrichten sowie zum Verarbeiten von CSV-Dateien, HTML, JSON und XML Nachrichten. Auch Dienste wie MongoDB und MySQL können mit Node-RED integriert und genutzt werden.
Node-RED läuft auf Windows-, Mac- und Linux-Computern, sogar auf so leichten Computern wie dem Raspberry Pi und BeagleBone Black , sowie industriellen IoT gateway wie Siemens SIMATIC IoT 2000 , Multitech MultiConnect Conduit AEP , Advantech IoT - gateway und Rigado IoT Gateway und vieles mehr … Auf der Node-RED-Website finden Sie die gesamte ergänzende Dokumentation, die zum Ausführen dieses Programms auf Ihrem System erforderlich ist, einschließlich Installationsanweisungen .
Wer nutzt Node-RED?
Mit der Verbreitung und Einführung von Lösungen für das Internet der Dinge ( IoT ) auf der ganzen Welt ist Node-RED aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit bei der flussbasierten Programmierung und Lösungszuordnung zu einem unschätzbar wertvollen Werkzeug für Lösungsarchitekten und -entwickler geworden. IoT Lösungen, auch Anwendungen genannt, sind die Konvergenz der physischen Welt mit der digitalen Welt, um wertvolle Daten zu extrahieren und Erkenntnisse zu gewinnen, die die Effizienz eines Prozesses oder Systems steigern. Diese Konvergenz führt dazu, dass unzählige Ursachen- und Ereignisaktionen ausgeführt werden müssen, um Systeme zu steuern oder die Verantwortlichen zu benachrichtigen, wenn ein System seine Erwartungen übersteigt. Die flussbasierte Programmierung eignet sich perfekt für Entwickler IoT Lösungen, um den Arbeitsablauf der Datenverwaltung zu visualisieren und zu steuern und eine Reihe ursachenbasierter Ereignisse zu verwalten. Hinzu kommt, dass Node-RED grundsätzlich überall dort ausgeführt werden kann, wo NodeJS installiert werden kann. Dieses Programm ist der Spickzettel für IoT Lösungsentwickler für die Lösungszuordnung und -wartung.
Wie kann ich Node-RED nutzen?
Zum besseren Verständnis untersuchen wir den Entwurf eines HVAC-Systems mit Node-RED. Die vom Raumsensor erfassten Daten ( Temperatur und Luftfeuchtigkeit ) werden über RS-485 an ein Siemens IoT Gateway . Das Schöne an Node-RED liegt im Display und wie Sie im Bild unten sehen können, handelt es sich beim ersten Knoten „RS-485“ um die serielle Kommunikation, nachdem die Kommunikation mit dem Sensor hergestellt wurde. Ubidots weiterzuleiten, damit sie von Endbenutzern interpretiert werden können, wird ein zweiter Knoten verwendet, um die Daten in ein von der Application Platform (JSON) unterstütztes Format zu analysieren. Nun fließen die Rohdaten durch den RS-485-Knoten, durch die Parse-Funktion zum MQTT-Knoten, der die Kommunikation mit dem Broker der Anwendungsplattform herstellt und die über den Parse-Funktionsknoten weitergeleiteten Daten veröffentlicht.
Durch die Modellierung einer IoT Anwendung in dieser einfach zu sehenden und verständlichen Darstellung macht Node-RED die Verbindung und Verarbeitung von Daten für Lösungsarchitekten einfacher als je zuvor. Darüber hinaus kann dank der Verfügbarkeit des Debug-Knotens jede Nachricht, die Informationen im Node-RED berechnet oder analysiert, leicht identifiziert werden, um Codierungsfehler und Lösungsfehler zu beheben.
Kommunizieren Sie mit Ubidots IoT App Development Platform über den vordefinierten Ubidots Knoten in Node-RED
Node-RED vereinfacht die Codeentwicklung, indem es einem Benutzer eine Reihe vorgefertigter, leicht verbindbarer Knoten zur Verfügung stellt, mit denen er seine Datenkommunikation und Funktionen von einem Sensor bis zu seiner Anwendung zur Visualisierung und zum Verständnis konfigurieren kann. Jetzt liegt es an Ihnen, neue Flüsse aus Ihrer Hardware zu erstellen, um die Systeme ihrer Umgebungen besser zu sparsamer zu machen und zu steuern.
Möchten Sie mehr aus Node-RED herausholen? Wie oben erwähnt, können Sie in der Node-RED-Dokumentation neue Knoten finden, Ihre Flows teilen und sehen, was andere mit Node-RED gemacht haben. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Online- Webinare, die Sie durch die Schritte der Geräteintegration und der Node-RED-Lösungsentwicklung führen. IoT entwickeln möchten , enthält dieser Leitfaden eine Schritt-für-Schritt-Integration zum Herstellen einer Verbindung mit dem IoT und Cloud-Anwendungsentwicklungsdienst Ubidots in den Sie einfach die Leistungsfähigkeit integrieren können Node-RED liefert IoT Lösungen. Eine Kurzanleitung zur Node-RED-Installation finden Sie Pravin Ganones Artikel „ Was ist Node-RED und wie wird die Installation durchgeführt?“ „ist ein guter Einstieg, wenn die zuvor bereitgestellten Links nicht die gesuchten Informationen enthalten.
