Développement d'applications IoT avec Node-RED

Qu’est-ce que Node-RED ?

un outil qui simplifie de plus en plus IoT et industrielles. Conçu et développé par IBM, Node-RED est un moteur logique libre et gratuit qui permet aux programmeurs de tous niveaux d'interconnecter des E/S physiques, des systèmes cloud, des bases de données et des API. L'interface utilisateur de Node-RED, accessible via un éditeur de flux web, simplifie l'intégration de plusieurs appareils et API : il suffit de relier des nœuds pour créer des flux intuitifs.

Dans Node-RED, les flux sont gérés par différents types de « nœuds », chacun ayant une fonction bien définie : il reçoit des données, les traite, puis les transmet au nœud suivant ou termine le traitement. Le réseau assure la circulation des données entre les nœuds. Node-RED repose sur la programmation orientée flux , qui décrit le comportement d'une application comme un réseau de boîtes noires (nœuds). Ces boîtes noires échangent des données via des méthodes de communication prédéfinies, ce qui permet d'obtenir une représentation visuelle de l'application en action. Par exemple, avec Node-RED, une application peut être décomposée en étapes distinctes, puis un flux peut être visualisé pour comprendre son fonctionnement sans avoir à analyser le code de chaque nœud. Ceci représente un gain de temps considérable et s'avère très utile pour la conception et le dépannage IoT et IoT .

L'installation par défaut de Node-RED inclut de nombreux types de nœuds préinstallés pour l'analyse de textes, l'exécution de commandes, l'envoi et la réception de requêtes HTTP/UDP/TCP/MQTT, la mise en file d'attente et le traitement des messages, ainsi que le traitement des fichiers CSV, HTML, JSON et XML. Des services tels que MongoDB et MySQL peuvent également être intégrés et utilisés avec Node-RED.

Node-RED fonctionne sur les ordinateurs Windows, Mac et Linux, même sur des ordinateurs légers comme le Raspberry Pi et le BeagleBone Black , ainsi que sur gateway IoT telles que Siemens SIMATIC IoT 2000 , Multitech MultiConnect Conduit AEP , les gateway IoT Advantech , Rigado IoT Gateway , et bien d'autres… Le site web de Node-RED fournit toute la documentation supplémentaire nécessaire pour exécuter ce programme sur votre système, y compris les instructions d'installation .

Qui utilise Node-RED ?

Avec l'essor et l'adoption des solutions de l'Internet des objets (IoT) à travers le monde, Node-RED est devenu un outil indispensable pour les architectes et les développeurs de solutions grâce à sa simplicité d'utilisation en programmation orientée flux et en modélisation des solutions. Les solutions IoT , également appelées applications, résultent de la convergence du monde physique et du monde numérique. Elles permettent d'extraire des données précieuses et d'en tirer des enseignements pour optimiser l'efficacité d'un processus ou d'un système. Cette convergence engendre une multitude d'actions de cause à effet nécessaires au contrôle des systèmes ou à la notification des responsables en cas de dysfonctionnement. La programmation orientée flux est idéale pour les développeurs de solutions IoT , leur permettant de visualiser et de contrôler le flux de données, ainsi que de gérer une série d'événements liés à une cause. De plus, Node-RED étant compatible avec la plupart des environnements d'installation de NodeJS, ce programme constitue un outil précieux pour la modélisation et la maintenance des solutions IoT .

Comment utiliser Node-RED ?

Pour une meilleure compréhension, explorons la conception d'un système CVC (chauffage, ventilation et climatisation) à l'aide de Node-RED. Les données acquises par le capteur d'ambiance ( température et humidité ) sont envoyées à une Gateway IoT via RS-485. L'atout majeur de Node-RED réside dans son interface utilisateur. Comme illustré ci-dessous, le premier nœud « rs-485 » assure la communication série après l'établissement de la connexion avec le capteur. Afin de transmettre les données du capteur à une plateforme d'application (ici, Ubidots ) pour qu'elles soient interprétées par les utilisateurs finaux, un second nœud est utilisé pour analyser les données et les convertir dans un format compatible avec la plateforme (JSON). Les données brutes transitent alors par le nœud RS-485, puis par la fonction d'analyse, avant d'être acheminées vers le nœud MQTT. Ce dernier établit la communication avec le courtier de la plateforme et publie les données transmises par le nœud d'analyse.

En modélisant une application IoT dans cette interface simple et intuitive, Node-RED simplifie considérablement la connexion et le traitement des données pour les architectes de solutions. De plus, grâce au nœud de débogage, tout message traitant ou analysant des informations dans Node-RED peut être facilement identifié pour corriger les erreurs de codage et résoudre les problèmes de la solution.

Communiquez avec la plateforme de développement d'applications IoT Ubidots grâce au nœud Ubidots prédéfini disponible dans Node-RED

Node-RED simplifie le développement de code en fournissant à l'utilisateur un ensemble de nœuds préconfigurés et faciles à connecter pour configurer la communication des données et les fonctions, d'un capteur à son application, pour la visualisation et l'analyse. À vous ensuite de créer de nouveaux flux à partir de votre matériel afin d'optimiser et de mieux contrôler les systèmes et leurs environnements.

Vous souhaitez tirer le meilleur parti de Node-RED ? Comme mentionné précédemment, la documentation Node-RED vous permet de découvrir de nouveaux nœuds, de partager vos flux et de voir ce que d'autres ont réalisé avec Node-RED. De plus, de nombreux webinaires vous guident pas à pas dans l'intégration de périphériques et le développement de solutions Node-RED. Enfin, si vous disposez du matériel nécessaire et souhaitez développer votre première solution ou application IoT guide propose une intégration étape par étape pour établir une connexion avec Ubidots IoT et cloud. Vous pourrez ainsi exploiter facilement la puissance de Node-RED pour déployer IoT . Pour une installation rapide de Node-RED, Pravin Ganone, « Qu'est-ce que Node-RED et comment l'installer ? », est un excellent point de départ si les liens précédents ne répondent pas à vos attentes.