Pengembangan edge IIoT – Menggunakan WebSockets

Catatan Editor:Industrial Internet of Things (IIoT) berjanji untuk memberikan wawasan mendalam tentang operasi industri dan meningkatkan efisiensi mesin dan sistem yang terhubung. Aplikasi IIoT skala besar mengandalkan arsitektur berlapis untuk mengumpulkan data dari berbagai sensor, memindahkan data dengan andal dan aman ke cloud, dan melakukan analisis yang diperlukan untuk memberikan wawasan dan efisiensi tersebut. Dalam Pengembangan Aplikasi Internet Industri, penulis memberikan pemeriksaan mendetail tentang arsitektur IIoT dan membahas pendekatan untuk memenuhi persyaratan luas yang terkait dengan sistem ini.

Diadaptasi dari Pengembangan Aplikasi Internet Industri, oleh Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli.

---

Bab 3. Pengembangan Edge IIoT (Lanjutan)
Oleh Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli

Protokol tingkat aplikasi – WebSocket

Di bagian ini, kami akan mencoba membangun aplikasi IoT sederhana untuk mengirim data dari modul sensor cahaya XD-80 ke perangkat penerima, menggunakan hub Raspberry Pi dan protokol WebSocket:

Data mengalir dari sensor XD-80 ke perangkat penerima

WebSocket paling banyak digunakan jika seseorang perlu mengaktifkan transfer data real-time yang cepat. Protokol memungkinkan interaksi dua arah antara klien dan server, dan untuk streaming beberapa pesan menggunakan koneksi TCP yang sama, yang menurunkan overhead komunikasi.

Pada tabel berikut, Anda dapat menemukan deskripsi protokol yang lebih rinci untuk memahami apakah protokol tersebut sesuai dengan kebutuhan Anda:

Kunci Nilai Open sourceYaLapisan OSIApplicationTipe dataStringLimitationsTidak cocok untuk data biner dalam jumlah besarOperasi yang memungkinkanMengirim/menerima dataLatensiSangat rendahPenggunaanKomunikasi waktu nyataKeamananYaKompresiYa

Tabel 3:Spesifikasi protokol WebSocket

Untuk membangun aplikasi, kita memerlukan yang berikut ini.

Perangkat lunak yang diperlukan:

• Node.js 6+ (https:/ /nodejs.org/en/download/ )
• RPIO (https://www.npmjs.com/package/rpio )
• WebSocket (https://www.npmjs.com/package/ws )
• Docker (https://docs.docker.com/engine/installation/ )

Perangkat keras yang diperlukan:

• Raspberry Pi 3 (model B)
• Adaptor daya (2A/5V)
• Kartu microSD (8 GB+) dan adaptor SD
• Modul sensor cahaya XD-80
• Sebuah papan tempat memotong roti dan satu set kabel dupont
• Kabel Ethernet untuk koneksi jaringan kabel

Merakit perangkat

Sebelum membuat aplikasi, Anda perlu menghubungkan sensor XD-80 ke Raspberry Pi melalui papan tempat memotong roti.

Menyiapkan kartu SD

Untuk menyiapkan kartu SD, ikuti urutan tindakan seperti yang dijelaskan:

1. Unduh gambar Raspbian LITE terbaru (tersedia di https://raspberrypi.org/downloads/raspbian/ ).
2. Hubungkan kartu SD Anda ke komputer dan gunakan Etcher (https://io/ ) untuk mem-flash Raspbian .img file ke kartu SD.
3. Aktifkan SSH menggunakan perintah berikut:

      cd /Volume/boot
      sentuh ssh

4. Untuk mengaktifkan Wi-Fi, buat conf dengan isi sebagai berikut:

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

Untuk membuat file di konsol Linux, Anda dapat menggunakan editor nano GNU. Ini sudah diinstal sebelumnya di sebagian besar distribusi Linux. Yang Anda butuhkan hanyalah menjalankan nano FILE_NAME perintah dan ikuti petunjuk yang ditampilkan.

5. Buat /home/pi/sensor
6. Buat /home/pi/sensor/package.json file dengan konten berikut:

   {
      “name”:“sensor”,
      “version”:“1.0.0”,
      “description”:“”,
      “main”:“index.js”,
      “scripts”:{
        “start”:“node index.js”,
        “test”:“echo “Error:tidak ada tes yang ditentukan" &&keluar 1″
      },
     “penulis”:“”,
     “lisensi”:“ISC”,
     “dependensi”:{ “rpio”:“^0.9.16”,
         “ws”:“^2.3.1”
     }
   }

7. Buat /home/pi/sensor/index.js file dengan konten berikut, menggantikan REMOTE-SERVER-ADDRESS.com dengan nilai sebenarnya:

      var WebSocket =require('ws');
     var rpio =require('rpio');
   
     var ws;
var receiver ='ws://REMOTE-SERVER-ADDRESS.com:8080';
      rpio.open(11, rpio.INPUT);
   
     var buildConnection =function () {
         ws =new WebSocket(receiver);
        ws.on('close', buildConnection);
        ws.on('error', buildConnection);
     };
      establishConnection();
   
      var sendStatus =function () {
        var status =rpio.read(11) ===0;
        console.log('light status:' + status);
         var data =JSON.stringify({
           device:'raspberry',
          stempel waktu:Date.now(),
           light:status });
   
         coba { ws.send(data); }
         catch (e) {console.log('failed to send data to ' + receiver);}
   
        setTimeout(sendStatus, 1000);
      };
      sendStatus();

8. Buat /home/pi/sensor/Dockerfile file dengan konten berikut:

      DARI hypriot/rpi-node:boron-onbuild