Cara Membuat Aplikasi IoT dengan Node-RED

* Artikel ini adalah hasil kerja sama dengan Intel Developer Zone. Artikel asli bisa dilihat di link ini.

Node-RED adalah sebuah tool berbasis browser untuk membuat aplikasi Internet of Things (IoT) yang mana lingkungan pemrograman visualnya mempermudah penggunanya untuk membuat aplikasi sebagai “flow”. Ketahui lebih lanjut tentang Node-RED dan pelajari bagaimana kamu dapat membuat aplikasi IoT menggunakan flow.

Lanskap bahasa pemrograman sangatlah luas dan meliput berbagai jenis gaya dan paradigma pemrograman. Bahasa imperatif berorientasi objek saat ini menguasai dunia pemrograman, namun begitu sebetulnya ada alternatif untuk pengembangan atau produksi software dan juga untuk membuat prototipe ide dengan cepat.

Node-RED mengambil jalur alternatif tersebut untuk pengembangan software. Pertama, ia adalah bahasa pemrograman visual. Daripada membuat aplikasi sebagai barisan kodingan, Node-RED fokus ke program sebagai flow.

Flow ini terbentuk dari node-node yang saling berhubungan di mana tiap node melakukan tugas tertentu (lihat Gambar 1). Walaupun Node-RED didesain untuk Internet of Things (IoT), ia juga dapat digunakan untuk keperluan umum dan untuk berbagai macam jenis aplikasi.

Gambar 1. Contoh flow di dalam lingkungan pengembangan Node-RED

Node-RED sebetulnya adalah tool baru yang berasal dari IBM dan dirilis sebagai open source pada tahun 2013. Fokus Node-RED adalah sebagai tool pemrograman IoT untuk keperluan umum, namun ia telah berkembang penggunaannya karena kesederhanaannya dan kekuatannya untuk berbagai jenis aplikasi.

Mari lihat ide-ide dibalik Node-RED dan cari tahu bagaimana kamu dapat menggunakannya untuk pengembangan aplikasi IoT.

Membuat Flow Sederhana di Node-RED

Mari kembali ke Gambar 1 untuk memamahi proses pengembangan aplikasi di Node-RED. Di bagian kanan adalah panel node yang mana mendaftarkan node-node yang tersedia untuk aplikasi kamu. Di panel tengah adalah di mana kamu membuat flow-mu.

Catat bahwa di contoh flow ini, dua node didefinisikan; pertama adalah inject node yang membuat pesan pada interval yang telah ditentukan pengguna (pada kasus ini akan dibuat pesan timestamp setiap 5 detik seperti yang ditampilkan di Gambar 2).

Node tersebut dikoneksikan dengan debug node yang mana digunakan untuk mengirim data ke sebuah catatan. Node-nya diberi nama msg.payload yang mengindikasikan apa yang node tersebut akan hasilkan. Terakhir, pada panel kanan adalah keluaran hasil debug. Tiap tiga segmen di Gambar 1 adalah keluaran individu dari debug node yang jika diperhatikan mereka terpisah dalam 5 detik.

Gambar 2. Konfigurasi dari inject node

Gambar di atas adalah flow sederhana untuk mengilustrasikan ide pengembangan aplikasi di Node-RD. Sebuah inject node menghasilkan pesan yang berisi timestamp dan sebuah debug node menerima pesannya dan mengirim ke catatan debug.

Node dan Jenisnya

Node-RED menyediakan berbagai jenis node yang dapat membuat kamu langsung menjadi produktif. Gambar 3 menampilkan input node dan output node yang mana mengizinkan subskripsi dan tanda terima dari topik MQ Telemetry Transport (MQTT) dan keluaran dari topik MQTT ke sebuah broker; pengembangan layanan web melalui permintaan HTTP (beserta pembuatan balasan HTTP); dan TCP level rendah dah layanan User Datagram Protocol yang dapat membuat server, menerima input, dan menghasilkan output.

Gambar 3: Input node dan output node di Node-RED

Processing node ditampilkan di Gambar 4. Dengan node-node tersebut, kamu dapat membuat node dengan fungsi tersendiri (dalam JavaScript), menghasilkan pesan dengan pemicunya berbasis waktu, dan menunda pesan untuk menilai batas flow.

Kamu juga dapat mengubah jalur dari pesan-pesan menggunakan saklar dan sebuah set ekpresi kondisional, mengubah jalur pesan (atau menghapus pesan) berdasarkan konten pesannya, dan mengubah jarak jarak dari pesan numerik berdasarkan tindakan dari pengguna. Terakhir, kamu dapat menerje!!mahkan berbagai forma data input dan mengkonversikan mereka.

Gambar 4. Function node di Node-RED

Set node standar terakhir adalah advanced node (Gambar 5). Node-node ini meliputi berbagai jenis kasus penggunaan seperti menerima dan mengirim email dan melakukan analisa sentimen pada tweet. Kamu dapat mengirim atau menerima pesan dari penyimpanan dan memantau perubahan dalam sistem file. Terakhir, kamu dapat memonitor feed RSS/Atom untuk entri baru dan bahkan menghasilkan atau mengeksekusi perintah untuk sistem operasi.

Kamu juga dapat mengunduh node baru jika kamu tidak melihat apa yang kamu perlukan (seperti pengenalan wajah dan antarmuka untuk berbagai macam perangkat fisik). Sekarang, mari lihat pengembangan dari flow yang lebih kompleks.

Membuat Flow yang Lebih Kompleks di Node-RED

Kekuatan utama dari Node-RED berasal dari pengaplikasiannya di IoT. Pada contoh ini, kamu membaca sensor dari embedded device dan lalu mendistribusikan mereka untuk digunakan. Pada flow berikut seperti yang diperlihatkan di gambar 6, hal pertama yang akan kamu lihat adalah alih-alih flow tunggal, kamu memiliki dua untuk dua sensor yang ingin dimonitor.

Data dari sensor pertama diambil secara periodik dan kemudian difilter untuk dilaporkan hanya jika datanya melampaui batas (seperti alarm) menggunakan sebuah fungsi. Ketika batasnya dilampaui, kamu mengirimkan pesan yang dihasilkan ke baik MQTT sebagai topik alaram dan ke file catatan.

Data dari sensor kedua juga diambil secara periodik namun datanya akan selalu dikirimkan ke MQTT sebagai topik lainnya dan file catatan. Node-RED menyajikan paralelisme ini untuk kamu sebagai model programman mereka

Gambar 6. Flow yang lebih kompleks

Node-RED mengijinkan pembuata banyak flow yang terdiri dari banyak node sehingga kamu dapat menggunakan untuk melakukan pengkoleksian dan manipulasi data lokal pada embedded device atau dalam sebuah server untuk menerima data dan melakukan pemrosesan yang lebih kompleks.

Menggunakan Model

Node-RED bergantung pada Node.js, sebuah open source runtime environment untuk mengembangkan aplikasi web di sisi server. Node.js mendukung model berbasis event-driven yang mana cocok untuk lingkungan berbasis flow asinkron dari Node-RED.

Kamu dapat membuat flow dengan Node-RED yang berjadalan embedded edge device seperti modul komputasi Intel Edison dan papan pengembangan Intel Galileo bersertifikasi Arduino. Perangkat-perangkat ini berada di ujung ekosistem IoT dan berinteraksi langsung dengan antarmuka hardware baik yang legacy ataupun baru seperti sensor temperatur dan penggerak motor.

Kamu juga dapat menjalankan Node-RED pada perangkat gateway seperti Intel IoT Gateway. Pada model ini kamu bisa menggunakan Node-RED untuk berkomunikasi dengan banyak perangkat komputisai untuk mengkoleksi dan memproses data mereka untuk kemudian didistribusikan ke broker MQTT untuk kemudian disebarkan lebih lanjut.

Di kedua medua tersebut, Node-RED mengeksekusi pada perangkat: Kamu sederhananya dapat mengaitkan browser di atas jaringan ke perangkat untuk membuat dan mengetes flow. Pada cara ini, lingkungan pengembangan dan pengetesan dan juga runtime-nya berada pada perangkatnya sehingga hanya memerlukan browser untuk melakukan koneksi.

Kesimpulan

Node-RED adalah tool pemrograman yang kuat untuk mengkoneksikan secara virual flow-flow yang mengumpulkan, memproses, dan menyebarkan data. Node-RED menyajikan berbagai macam node untuk memperkenalkan kamu ke model pemrogramannya dan juga koleksi node dan flow yang besar yang dapat diunduh dan digunakan untuk aplikasi kamu.

Yang terbaik dari semuanya adalah kamu dapat membawa papan pengembangan Intel favorit kamu atau gateway IoT, instal Node-RED, dan mengeksekusi flow dengan waktu dan usaha yang minim. Ini membuat Node-RED menjadi bagian integral dari ekosistem IoT apapun.

Bacaan lebih lanjut: