Sensordaten + IoT = Node Red

Digitalisierung leicht gemacht

Das Thema Internet-of-Things (IoT) ist einfach zu verstehen. Das Smart Home mit dem Kühlschrank, der selbst nachbestellt, oder das Auto, das im Notfall den Pannendienst ruft. Wie IoT- Anwendungen aufgebaut sind, zeigt dieser Artikel.

Software-Entwicklung im Zeitalter des Internets ist nicht ganz einfach. Verschiedenste Technologien, Programmiersprachen und Schnittstellen erfordern eine gute Abstimmung und Qualitätssicherung. Nach unseren Erfahrungen mit IoT-Anwendungen aus der Vergangenheit waren wir gespannt, ob Node-Red*) in Verbindung mit IBM BlueMix zur Vereinfachung von IoT-Entwicklung beiträgt.

Unser Test-Szenario war noch sehr einfach:

  • Sensor-Systeme: Beacons (als Sensoren) in Verbindung mit Raspberry Pi
  • Lokaler Connector: für lokale Berechnungen und Kommunikation mit Sensor- und Cloud-System
  • Cloud-System: hier eine IBM BlueMix Umgebung mit MongoDB

Node-Red basiert auf Node.js, einer beliebten JavaScript-Plattform für server-seitige Anwendungen. Es vereinfacht die Einbindung verschiedener Sensoren, die Entwicklung von „Function-Nodes“ (z. B. zum Prüfen von Signalen) und die Verbindung zu anderen Systemen.

Abb. 1: Flow am Raspberry Pi

Für die Sensor-Systeme wird zuerst visuell ein sogenannter Flow erstellt, dessen Knoten (Nodes) den Ablauf steuern, Daten filtern und an den lokalen Server übergeben.

In unserem Szenario verbinden sich die Sensor-Systeme über eine einfache TCP-Netzwerkverbindung mit dem Connector-System. Nach dem Eintreffen und Speichern der Daten starten die Node-Red Flows die nötigen Berechnungen und entscheiden, ob Ergebnisse an das Cloud-System weiterzugeben sind.

Das Cloud-System wurde auf der Plattform IBM BlueMix samt einer MongoDB zur Speicherung der Ergebnis-Daten eingerichtet. Die Bereitstellung der Ergebnisse auf einer Cloud-Plattform erleichtert die Anbindung an zusätzliche Services, die Einbindung in Portale und Apps oder ermöglicht eine Analyse der Langzeit-Daten.

Ausblick: Nachdem dieser erste Test erfolgreich verlief, werden wir ein erweitertes Szenario mit dem System von solTimeOnIce (solTOI) prüfen, um zu sehen, ob sich das Konzept auch auf der Eisfläche bewährt.

Fazit

Mit dem nötigen Wissen über JavaScript bzw. Node.js ist eine IoT-Anwendung mit Node-Red rasch zu implementieren. Einfache Aufgaben sind gut realisierbar, ob das auch für komplexe oder zeitkritische Problemstellungen gilt, muss noch geprüft werden. Die PaaS Architektur von IBM BlueMix punktet jedenfalls mit schneller Verwendbarkeit der nötigen Komponenten ohne langwierige Installationen.

(*) Node Red ist ein Open Source Produkt der Non-Profit Organisation JS Foundation, die u.a. von IBM und Samsung betrieben wird (https://nodered.org/)

Autor

Gerald Holzbauer