IIoT-Edge-Entwicklung – Implementieren von HTTP-Konnektivität

Anmerkung der Redaktion:Das Industrial Internet of Things (IIoT) verspricht tiefe Einblicke in industrielle Abläufe und verbessert die Effizienz vernetzter Maschinen und Systeme. Groß angelegte IIoT-Anwendungen verlassen sich auf mehrschichtige Architekturen, um Daten von einer Vielzahl von Sensoren zu sammeln, Daten zuverlässig und sicher in die Cloud zu verschieben und Analysen durchzuführen, die für die Bereitstellung dieser Erkenntnisse und Effizienz erforderlich sind. In Industrial Internet Application Development bieten die Autoren eine detaillierte Untersuchung der IIoT-Architektur und diskutieren Ansätze zur Erfüllung der breiten Anforderungen, die mit diesen Systemen verbunden sind.

Angepasst an die Entwicklung von industriellen Internetanwendungen, von Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli.

---

Kapitel 3. IIoT Edge-Entwicklung (Fortsetzung)
Von Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli

Protokolle auf Anwendungsebene – HTTP

In diesem Abschnitt werden wir versuchen, eine einfache IoT-Anwendung zum Senden von Daten von einem DHT-12-Temperatur- und Feuchtigkeitssensor an ein Empfängergerät mithilfe eines Raspberry Pi-Hubs und des HTTP-Protokolls zu erstellen:

Datenfluss von einem DHT-12-Sensor zu einem Empfänger

HTTP bietet eine Vielzahl von Nutzungsoptionen und ist eines der beliebtesten Protokolle im Web. Jedes Mal, wenn Sie eine Website öffnen oder eine mobile Anwendung ausführen, ist dies höchstwahrscheinlich das von Ihnen verwendete HTTP-Protokoll.

In der folgenden Tabelle finden Sie eine genauere Beschreibung des Protokolls, um zu verstehen, ob es für Ihre Anforderungen geeignet ist:

Schlüssel Wert Open SourceJaOSI-SchichtAnwendungDatentypenText, HTML, script, style, font, JSON, XML, stream, binaryEinschränkungenNicht für große Mengen binärer Daten geeignetMögliche OperationenDaten senden/empfangenLatencyLowUsageOn-Demand-AnfragenSicherheitJaKompressionJa

Zum Erstellen der Anwendung benötigen wir Folgendes.

Erforderliche Software:

• Node.js 6+ (https://nodejs.org/en/download/)
• Das Anforderungspaket (https://www.npmjs.com/package/request)
• Das rpi-dht-sensor-Paket (https://www.npmjs.com/package/rpi-dht-sensor)
• Docker (https://docs.docker.com/engine/installation/)

Erforderliche Hardware:

• Raspberry Pi 3 (Modell B) Ein Netzteil (2A/5V)
• Eine microSD-Karte (8 GB+) und ein SD-Adapter
• Ein DHT-12 Temperatur- und Feuchtigkeitssensormodul Ein Steckbrett und ein Satz Dupont-Kabel
• Ein Ethernet-Kabel für eine kabelgebundene Netzwerkverbindung

Gerät zusammenbauen

Bevor Sie eine Anwendung erstellen, müssen Sie einen DHT-12-Sensor über ein Steckbrett mit einem Raspberry Pi verbinden.

Vorbereiten einer SD-Karte

Um eine SD-Karte vorzubereiten, befolgen Sie die beschriebene Reihenfolge der Aktionen:

1. Laden Sie das neueste Raspbian LITE-Image herunter (verfügbar unter https://raspberrypi.org/downloads/raspbian/).
2. Schließen Sie Ihre SD-Karte an einen Computer an und verwenden Sie Etcher (https://io/), um die Raspbian .img-Datei auf die SD-Karte zu flashen.
3. SSH aktivieren:
   cd /Volumes/boot
   ssh berühren
   

4. Um Wi-Fi zu aktivieren, erstellen Sie die conf-Datei mit folgendem Inhalt:

   network={
      ssid=”YOUR_SSID”
      psk=”YOUR_WIFI_PASSWORD”
   }

Um eine Datei in einer Linux-Konsole zu erstellen, können Sie den GNU Nano-Editor verwenden. Es ist in den meisten Linux-Distributionen vorinstalliert. Sie müssen lediglich den Befehl nano FILE_NAME ausführen und den angezeigten Anweisungen folgen.

5. Erstellen Sie das /home/pi/sensor Ordner
6. Erstellen Sie die /home/pi/sensor/package.json Datei mit folgendem Inhalt:
   {
      "Name":"Sensor",
      "Version":"1.0.0",
   "description":"",
      "main":"index.js",
      "scripts":{
         "start":"node index.js",
         " test“:„echo „Fehler:kein Test angegeben“ &&Ausfahrt 1″
      },
      „Autor“:„“,
      „Lizenz“:„ISC“,
      “ Abhängigkeiten":{
         "Anfrage":"^2.81.0",
        "rpi-dht-sensor":"^0.1.1"
      }
   }
   

7. Erstellen Sie die /home/pi/sensor/index.js Datei und ersetzt REMOTE-SERVER- ADDRESS.com mit echtem Wert. Die Datei sollte Folgendes enthalten:

   var rpiDhtSensor =require('rpi-dht-sensor');
   var request =require('request');
   var receiver ='http://REMOTE-SERVER-ADDRESS.com:8080';
   var dht =new rpiDhtSensor.DHT11(2 );
   Funktion read() {
      var readout =dht.read();
      var data ={
         temperature:readout.temperature.toFixed(2),
         Feuchtigkeit:readout.humidity.toFixed(2)
      };
      console.log (data);
      data.device ='raspberry';
      request.post({url:receiver, form:data}, function(err) {
         if(err) console.log ('Fehler beim Senden an ' + Empfänger);
      });
      setTimeout(read, 1000);
   }
   read();
   

8. Erstellen Sie die /home/pi/sensor/Dockerfile Datei mit folgendem Inhalt:

   FROM hypriot/rpi-node:boron-onbuild