Das Entwicklungswerkzeug Node-RED kommt eigentlich aus dem Haus-Automations- und Smart-Home-Bereich und hilft auf einfache und gut verständliche Weise, Geräte und Dienste miteinander zu verbinden. Doch auch für das Industrial Internet of Things (IIoT) findet es in bestimmten Fällen seine praktische Anwendung. Ein kleiner Exkurs.
Von der Heimautomation zur Industrie 4.0
Damit Dienste und Geräte aufeinander abgestimmt werden können, ihre Zustände erfasst und sie ferngesteuert werden können, müssen wir sie miteinander vernetzen und verbinden. Sie müssen gewissermaßen miteinander “reden”, Informationen austauschen, um auch Befehle aus der Ferne entgegen nehmen und ausführen können.
So werden in Smart Homes zum Beispiel Wetterstationen und -dienste über das Internet mit elektrischen Rollläden und Fenstern verbunden: Wird es sonnig und heiß, werden die Rollläden automatisch heruntergelassen; soll es regnen, dann können sich Fenster selbst schließen, bevor es los geht. Hat man seine Geräte mit einem digitalen Assistenten wie Alexa oder Siri verbunden, können die Rollläden und Fenster auch auf Zuruf gesteuert werden – auch über das Smartphone, wenn man unterwegs ist.
Dieses Prinzip aus der Heimautomation greift in allen Anwendungsgebieten: Auch beim Industrial Internet of Things lautet der Flow: “Wenn dieser Zustand eintritt, löse jene Funktion aus.” Und eben jene Flows lassen sich in Node-RED anschaulich und verständlich darstellen.
Ein Beispiel:
Der Node-RED-Flow
Die Magie von Node-RED liegt in der grafischen Benutzeroberfläche: Eingabe-, Ausgabe- und Processing-Nodes können aus dem Node-Panel einfach per Drag-and-Drop ins Sheets-Panel gezogen und miteinander verbunden und konfiguriert werden.
Ein ausführbarer Flow wird im Hintergrund automatisch erzeugt und mögliche Fehler können einfach über das Debug-Panel gefunden werden. Auf diese Weise sind schnell und verständlich verschiedene Szenarien abbildbar und sie können auch gleich getestet werden: Bereits während der Entwicklung kann deployed, der Code also bereitgestellt werden.
Dank der Node-RED-Lizenzierung unter Apache 2.0 hat sich eine große Open-Source-Community zusammengefunden, die aus allen Anwendungsbereichen, egal ob Smart Home oder Industrie, Lösungen entwickelt und zur Verfügung stellt. Auch das macht den Reiz dieses Entwicklungswerkzeugs aus.
Node-RED und erminas RevPi Nodes für das Rapid Prototyping
Die Möglichkeiten, schnell funktionierenden Code zu generieren und die schlüssige visuelle Darstellung durch die Flows helfen uns bei erminas beim Rapid Prototyping: Node-RED unterstützt uns beim Kunden vor Ort schnell praktikable Lösungen zu präsentieren, auszuprobieren und diese auch gemeinsam mit Mitarbeitern des Kunden zu entwickeln, die keine eigenen Erfahrungen mit dem Programmieren und der Software-Entwicklung haben.
Aus diesem Grund haben wir gemeinsam mit Kunbus extra für die Soft-SPS Revolution Pi, die wir gern und oft in unseren IIoT-Projekten einsetzen, die RevPi Nodes entwickelt. Das ermöglicht es uns in der Konzeptphase Daten aus Anlagen und Maschinen zu gewinnen und gemeinsam mit unseren Kunden ein Minimal Viable Product (MVP) und den Proof of Concept (PoC) zu entwickeln. Auf deren Grundlage können wir dann komplexere Lösungen für den Einsatz mit erPUB und OPC UA und die Verwendung der Daten in der Cloud (Azure, AWS) entwickeln.
Für kleine Industrial-IoT-Lösungen kann die Kombination aus Node-RED und dem Revolution Pi in Kombination mit einigen Sensoren durchaus schon ein guter erster Schritt in die Digitalisierung eines Shopfloors sein. Allerdings nur ein kleiner.
Profi-Lösung für unternehmenskritische Anwendungen
So schön, schnell und einfach sich viele kleine Vorgänge bereits mit Node-RED abbilden und steuern lassen, so wenig geeignet ist es als Laufzeitumgebung für unternehmenskritische Anwendungen. Denn in Sachen Sicherheit und Zuverlässigkeit stößt Node-RED bei komplexen und kritischen Unternehmensprozessen schnell an seine Grenzen. Dennoch kann ein in Node-RED erstellter Prototyp sehr gut geeignet sein als Informationsgrundlage für eine professionelle und den Bedürfnissen des Kunden angepasste Anwendung, die alle Sicherheitskriterien erfüllt.
