Secure IIoT met mbEDGE

Haal S7 gegevens uit Siemens PLC’s | Visualiseer en beheer gegevens op een machine dashboard | Verstuur data naar MQTT broker | Data logging naar CSV file | Verstuur data naar OPC-UA

Gegevens van variabelen kunnen eenvoudig gelezen en overschreven worden vanuit diverse S7 PLC’s met de geïntegreerde S7-node in Node-RED. Variabelen kunnen snel toegevoegd, geïmporteerd of geëxporteerd worden naar een CSV bestandsformaat. Zodra de informatie in Node-RED aanwezig is kan het verder verwerkt worden, denk aan dashboards of data logging naar Azure, SFTP, CSV, MQTT, OPC-UA en meer.

Ontwerp uw eigen machine dashboard met Node-RED. Haal gegevens uit diverse PLC besturingssystemen of uit cloud databases en toon de gegevens op uw eigen machine dashboard. Diverse dashboard widgets zijn aanwezig binnen Node-RED, denk aan grafieken, gauges, sliders, buttons, switches, dropdown menu’s en meer. Ook zijn meerdere pagina’s per dashboard mogelijk. Pas de dashboards aan uw eigen huisstijl aan. Optioneel kan een web developer een geheel eigen lay-out ontwikkelen en is het ook mogelijk om het dashboard van mbCONNECT24 te gebruiken. De editor van Node-RED en de dashboards zijn eenvoudig met standaard webbrowser te openen met mbWEB2go.

MQTT (Message Queueing Telemetry Transport ) is een machine-to-machine (M2M) / Internet of Things (IoT) connectiviteitsprotocol. Het is ontworpen voor extreem een lichtgewicht publish/subscripe berichtenverkeer. Tevens ideaal voor mobiele toepassingen vanwege de kleine omvang, het lage stroomverbruik, de geminimaliseerde datapakketten en de efficiënte distributie van informatie naar één of meerdere ontvangers.

De centrale spil bij MQTT is de broker, deze verzamelt gegevens van zenders (publisher) en stuurt ze naar bepaalde abonnes (subscriber) die deze gegevens willen ontvangen, beide zijn in dit geval clients en kunnen zowel zenden als ontvangen. De broker zorgt ervoor dat publisher en subscriber geen gegevens van elkaar hoeven te kennen, alles verloopt via de broker. De broker beheert onderwerpen (topics) met inhoud (payloads). Een abonnee die geïnteresseerd is in zo’n topic abonneert zich bij de broker op dit topic. De zender publiceert zijn gegevens met deze topic aan de broker. Wanneer de broker een bericht krijgt met een bepaalt topic verstuurd de broker dit bericht naar alle clients die geabonneerd zijn op dit topic. Het MQTT protocol gebruikt poort 1883 voor onversleutelde communicatie en poort 8883 voor versleutelde communicatie.

mbEDGE voorbeeld applicatie
Een voorbeeld van secure IIoT is dat we een een temperatuur instellen via een Node-RED dashboard. Deze gegevens sturen we met topic Kamertemperatuur naar de MQTT broker. Vervolgens abonneren we ons op de broker met ditzelfde topic en deze gegevens sturen we door aan een gauge op het dashboard. Via een S7 PLC lezen we de huidige temperatuur. Deze sturen we door aan de MQTT broker met topic HuidigeTemperatuur en abonneren ons ook op dit topic om de huidige temperatuur te tonen op een dashboard. In dit voorbeeld gebruiken we de broker mqttdashboard.com. Het advies is om deze onbeveiligde broker alleen te gebruiken voor testdoeleinden en voorbeelden en niet in een productieomgeving.

Als de gegevens in Node-RED zijn binnengehaald, uit bijvoorbeeld een PLC, is het mogelijk om deze data verder te verwerken in bijvoorbeeld in een data logging CSV bestand. Op deze manier kunnen gegevens in een tijdelijk CSV bestand opgeslagen worden op de interne SD kaart waar ook de mbEDGE op draait. Het is het ook mogelijk om deze gegevens op bijvoorbeeld een vast tijdstip of met een dashboard button te versturen naar een SFTP server of via e-mail. Actuele gegevens kunnen ook met één druk op een dashboard button per e-mail verstuurd worden.

Lees of verstuur gegevens naar een OPC-UA server. Haal bijvoorbeeld gegevens uit een S7 PLC en verstuur deze gegevens naar een OPC-UA server. Of toon gegevens van een OPC-UA server op een Node-RED dashboard.