Node-RED: Anwendungsfall: Postfächer verbinden

Nahtlose Verbindung von Hunderten von Postfächern in einem Postamt

👋 Willkommen bei der Stackhero-Dokumentation!

Stackhero bietet eine einsatzbereite Node-RED Cloud Lösung, die zahlreiche Vorteile bietet, darunter:

MQTT-Server inklusive (Mosquitto).

Voller Zugriff auf die Node-RED Admin-UI.

Dashboard von Node-RED inklusive.

Unbegrenzter und dedizierter SMTP-E-Mail-Server inklusive.

Mühelose Updates mit nur einem Klick.

Anpassbarer Domainname gesichert mit HTTPS (zum Beispiel, https://node-red.ihre-firma.com).

Optimale Performance und robuste Sicherheit durch eine private und dedizierte VM.

Sparen Sie Zeit und vereinfachen Sie Ihr Leben: Es dauert nur 5 Minuten, um die Node-RED Cloud Hosting Lösung von Stackhero auszuprobieren!

Einer unserer Kunden verwaltet Postfächer, Hunderte davon, um genau zu sein. Das Unternehmen wollte seine Kunden benachrichtigen, wenn sie neue Post erhielten (keine E-Mails, sondern echte Papierpost!). Eine IoT-Lösung wurde entwickelt, um dies zu erreichen, unter Verwendung von Node-RED, MQTT und MongoDB, und sie wurde in nur wenigen Tagen implementiert. Es ist ähnlich wie ein Amazon Dash, aber speziell für Postbenachrichtigungen angepasst. So wurde es umgesetzt.

Details des IoT-Geräts

Das IoT-Gerät ist elegant einfach. Es ist eine kompakte schwarze Box, die über USB betrieben wird und einen Knopf sowie ein rotes Licht integriert. Jedem Postfach ist ein Gerät zugewiesen.

Wenn Post am Empfangsschalter eingeht, wird sie in das entsprechende Postfach gelegt und der Bediener drückt den Knopf. Das rote Licht blinkt 15 Sekunden lang. Drückt der Bediener innerhalb dieser Zeit erneut den Knopf, wird die Benachrichtigung storniert. Wenn innerhalb dieser 15 Sekunden keine Aktion erfolgt, wird eine E-Mail-Benachrichtigung an den Kunden gesendet.

Verbindung des Knopfes mit der Welt

Jeder Knopf ist mit einem ESP8266 ausgestattet, einem WiFi-fähigen Chipset. Diese WiFi-Verbindung ermöglicht die Kommunikation des Geräts mit dem Internet.

Ein ESP8266 auf einer WEMOS D1 Mini-Platine

Das MQTT-Protokoll wurde für die Kommunikation zwischen dem ESP8266 und dem Server gewählt. Es ist ein leichtgewichtiges Protokoll, ideal für IoT-Anwendungen.

Wenn der Knopf gedrückt wird, wird nach einer kurzen Pause von 15 Sekunden eine Nachricht über MQTT an den Server gesendet. Der Server identifiziert dann die entsprechende E-Mail und sendet eine Benachrichtigung an den Kunden.

MQTT ist perfekt für IoT. Leider sind Authentifizierung und Verschlüsselung standardmäßig nicht aktiviert. Wir haben viele IoT-Plattformen beobachtet, die anfällig für Angriffe sind, was zu Lecks privater Daten führt. Glücklicherweise sind bei der Inbetriebnahme einer MQTT-Instanz auf Stackhero sowohl Authentifizierung als auch Verschlüsselung aktiviert, was eine vollständig gesicherte Lösung bietet.

Empfang von Knopfdrücken und Versenden von E-Mails

Um die Knopfaktionen zu verwalten und Benachrichtigungen an Benutzer zu senden, wurde Node-RED für die Datenverarbeitung gewählt, mit einer MongoDB-Datenbank zur Speicherung der Benutzer-E-Mails.

Node-RED ist ein grafisches Programmierwerkzeug, das von IBM entwickelt wurde, ideal für diese Art von Aufgabe. Es ist einfach zu bedienen, leistungsstark und hochgradig erweiterbar.

Dank Node-RED konnte unser Kunde sein gesamtes Backend in nur wenigen Stunden erstellen!

Wenn ein Postfachknopf gedrückt wird, wird die Nachricht über MQTT von Node-RED empfangen. Node-RED lokalisiert dann den entsprechenden Benutzer in der MongoDB-Datenbank, erstellt eine neue E-Mail und sendet sie.

Node-RED-Flow: Nur 5 Knoten sind erforderlich, um das gesamte Backend zu erstellen!

Wenn Sie eine Node-RED-Instanz auf Stackhero starten, erhalten Sie einen MQTT-Server sowie einen dedizierten E-Mail-Server, der Ihnen ermöglicht, unbegrenzt E-Mails zu senden!

Erstellung der Backoffice-Oberfläche

Die Backoffice-Oberfläche wird von den Postamtsmitarbeitern genutzt. Sie können einen neuen Knopf mit einer zugehörigen E-Mail hinzufügen oder einen entfernen, wenn nötig.

Node-RED enthält einen HTTP-Server, der die Erstellung von HTML-Seiten und APIs mit minimalem Aufwand ermöglicht.

Node-RED-Backoffice-Flow

Die gesamte Backoffice-Oberfläche wurde direkt in Node-RED entwickelt. Sie besteht aus einer HTML-Seite mit Authentifizierung und einer API mit zwei Routen. Die erste API-Route ermöglicht das Hinzufügen eines neuen Knopfes, während die zweite Route das Entfernen eines bestehenden Knopfes erleichtert.

Fazit

Node-RED diente als Eckpfeiler dieses Projekts. Mit der Stackhero-Instanz, die einen gesicherten MQTT-Server und einen E-Mail-Server direkt bereitstellt, wurde das Projekt in nur wenigen Stunden realisiert, was mit traditionellen Werkzeugen nicht möglich war.

Node-RED bietet unbegrenzte Möglichkeiten. Sie können es beispielsweise mit jeder API oder Datenbank verbinden und externe Module mühelos hinzufügen (~2000 Module sind verfügbar!).

Wenn Node-RED Ihr Interesse weckt, können Sie in nur 2 Minuten eine Instanz auf Stackhero starten: Node-RED.