工业物联网应用的快速发展

所以你厌倦了所有关于工业物联网(IIoT)的宣传和流行语?你真的想开始使用预测分析、机器学习和其他工业物联网技术来做一些事情，比如提高整体设备效率(OEE)或实时监控生产kpi ?

嘿,我也是!所以系好安全带，朋友，我们开始吧。

但是等待。我们从哪里开始，如何开始，我们需要什么工具来完成?我们怎么知道它们是我们要做的事情的正确工具呢?

作为操作技术(OT)和信息技术(IT)专业人员，我们在采用和实施工业物联网技术方面面临挑战。OT/IT互操作性的系统性缺乏增加了我们的开发时间和成本。与新技术采用和网络安全相关的风险让我们心存疑虑。传统的自动化供应商试图将客户锁定在专有技术上，这只会加剧我们的互操作性问题。正是在这一点上，我们大多数人都停止了对工业物联网的接受——我们为其可能性感到兴奋，但却因对未知的恐惧和怀疑而瘫痪。

但是，只要您知道什么是控制标记，那么本文就适合您。有了这些知识，您可以用很少或没有金钱投资或机会成本构建工业物联网应用程序;你可以在几个小时内完成，而不是几周或几个月。这是如何。

开放的互操作性
与以太网类似，今天基于标准的Internet技术(如RESTful api)已经渗透到自动化和过程控制的传统专有和封闭的领域。这种转变允许IT软件和OT硬件直接通信。像Node-RED这样的开源边缘计算和工业物联网应用开发平台弥合了OT和IT孤岛之间的差距，为我们宝贵的传统工业机器和设备提供了一条通往数字化转型的道路。

RESTful api(具象状态传输应用程序接口)是将我们今天所知的互联网拼接在一起的软件工具。它们记录了软件程序应该如何使用HTTP/S协议请求信息和共享资源，以JavaScript对象表示法(JSON)格式请求和交付数据。今天，有超过17000个RESTful api，从托管在云中的预测分析软件到我们工厂和工厂车间的工业自动化控制器，无所不包。

RESTful api允许从云应用程序到本地数据库和电子表格的所有内容，以安全的方式直接与工业设备(如Opto 22 SNAP PAC控制器)连接，并交换实时生产数据。但也许更重要的是，RESTful api使传统工业设备能够访问外部数字数据和资源，从而自主地改进其OEE和调度自己的服务调用。自动化控制器的RESTful api构成了工业物联网应用的基础。它们也是node - red的技术之一，node - red是用于构建物联网(IoT)应用程序的免费开源软件开发平台。

Node-RED提供了一个在web浏览器中显示的易于使用的图形界面，在这里，被称为节点的预构建的JavaScript代码块被拖放并连接在一起，以构建所谓的Node-RED流。Node-RED流为工业物联网应用提供动力。这些节点使工业物联网应用开发更简单、更容易重复和更快扩展。Node-RED拥有庞大且持续增长的预构建代码库，为工业物联网工程师提供了一种简单的方式，将边缘计算系统(如自动化控制器和I/O系统)连接到本地或基于云的机器学习和预测性维护应用程序。

例如，假设您想创建一个应用程序，从设备轮询Modbus TCP数据，将其记录到SQL数据库，并将其移动到IBM的Watson IoT平台。您会发现所有这些功能的节点都已经开发好了，无需编写、调试或支持软件代码就可以部署，从而降低了软件开发风险，加快了上市时间。

拖放，连接，部署。Node-RED就是这么简单。最近，它已经成为Opto 22安全、工业硬化的groov IIoT设备的标准功能。

少喧哗，多建设
那么，如何使用这些工具为特定的工厂、流程或工厂构建工业物联网应用程序呢?

好吧，让我们从您可能已经熟悉的东西开始—控制标记。现在，你可能是一个梯形逻辑程序员，流程图程序员或结构化文本程序员;坦白地说，工业物联网真的不关心你用什么语言或环境来编写你的控制程序，只要它能访问你的控制标签中的数据。我们都知道并喜爱的标准控制标签是我们第一次开始弥合物理世界中的传统工业资产与本地或基于云的数字应用程序之间的差距，这些应用程序处理预测性维护和机器学习。控制标签是我们大数据的起源。

例如，上面Opto 22 PAC控制程序的截图显示了一个控制标记，该控制标记保存了I/O机架上的数字输入点的值。

运行控制程序并与I/O机架连接的控制器内置了RESTful API;因此，通过适当的身份验证和权限，几乎任何应用程序，包括基本的电子表格应用程序、像谷歌Chrome这样的web浏览器，当然还有强大的基于云的预测维护和机器学习应用程序，如IBM的沃森物联网平台，都可以直接读取甚至写入控制器中的控制标签值。例如，在Chrome中，我可以通过输入从I/O机架请求数字输入值所需的URL向控制器的web服务器发出HTTP/S请求，在控制器的RESTful API中指定。然后控制器将以JSON格式响应我所要求的标记值，这看起来像上一页末尾的屏幕。

但是网页浏览器与预测性维护和机器学习有什么关系呢?答案是:不是很多。真正有力量的是幕后运作的技术。因为我可以很容易地从我的控制系统中提取数据，并在Chrome等应用程序中查看，这意味着我可以使用其他数字应用程序，如Node-RED从控制器中提取数据，用边缘处理将其置于上下文环境中，并将其移到像watson这样的云应用程序中，而无需编写一行软件代码。例如，我只需将SNAP PAC读取节点拖到node - red流中，添加一个节点将I/O架子上的布尔数据值转换为人类可读的文本，添加一个Watson节点将数据推到云端，为每个节点提供一些配置参数，然后构建如下图所示的应用程序。

然后从我的控制系统的数据显示在沃森物联网平台，如下所示。

利用开源技术和互联网标准，工程师可以专注于识别改进流程和快速开发解决方案的机会。大部分代码已经开发完成并可通过Node-RED访问，您可以连接一个工业物联网应用程序，从您的工业机械和设备中提取数据，然后将其移动到任何您喜欢的预测分析应用程序。它们中的大多数都知道如何使用RESTful api进行本机通信，而且有相当一部分已经为它们开发了Node-RED节点。

在http://developer.opto22.com上找到更多关于使用开源互操作软件工具和免费代码示例开发工业物联网应用程序的信息。我们还在http://info.opto22.com/internet-of-things-glossary-of-terms上发布了物联网术语表。

欲了解更多信息，请访问Opto 22www.opto22.com．