Node-RED 導入手順|ノードを繋ぐだけで始める現場IoTデータ収集

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Node-RED 導入手順|ノードを繋ぐだけで始める現場IoTデータ収集

Node-REDはIBMが開発したビジュアルプログラミングツールで、ブラウザ上でノード(処理の部品)を線でつなぐだけでデータ収集・加工・可視化の処理フローを作成できます。コードを書く必要がなく、工場のIoT化のエントリーツールとして世界中で広く使われています。

なぜNode-REDが工場IoTに適しているのか

従来のIoTシステム構築には「PLCからデータを取得するプログラム」「データベースに保存するプログラム」「ダッシュボードに表示するプログラム」をそれぞれ別々に開発する必要がありました。Node-REDを使えば、これらの処理をすべてブラウザ上のビジュアルエディタで構築でき、開発期間を大幅に短縮できます。

また、PLCとの接続に必要なModbus TCPやOPC UAのノードがコミュニティから提供されており、専用の知識がなくても設備データの収集が可能です。

導入手順(Windows)

  1. Node.js公式サイトからLTS版をダウンロードしてインストールする
  2. コマンドプロンプトを開き、npm install -g node-red を実行する
  3. node-red コマンドで起動する(初回は設定ファイルが自動生成される)
  4. ブラウザで http://localhost:1880 にアクセスする
  5. 左側のパレットから必要なノードをドラッグし、ワイヤーで接続してフローを作成する
  6. デプロイボタンをクリックしてフローを実行する

実用例:GPIOボタン・カウントモニタリング

実際にNode-REDを使って、GPIOに繋いだボタンが押された回数やリレーが叩かれた回数を取得し、モニタリングすることができます。

使用するノードの例:

  • GPIO入力ノード:ボタンのON/OFF状態を検知
  • カウンタノード:パルス回数をカウント
  • InfluxDB出力ノード:時系列データベースに蓄積
  • Grafana可視化:リアルタイムダッシュボード表示

このようなハードウェア連携のフローは、初めはノードの作成に慣れる必要がありますが、JSONファイルとしてインポートすることで簡単に共有・再利用が可能です。このJSONはChatGPTなどのAIで簡単に作成できるため、初めての人でも安心して始められます。

すごいこと:IoTダッシュボードもChatGPTで作れる

Node-REDは単なるデータ収集ツールではありません。IoTダッシュボードも作成でき、これもChatGPTで実現できてしまうのです。

システムはありませんが、開発はAIに任せることができます。ChatGPTに「このデータを取得して、この形式で表示するダッシュボードを作成して」と指示するだけで、必要なJSONを生成してくれます。

実践例:生産設備の測定データ収集システム

私も実際に、生産設備の測定機から出るデータをシリアル通信で取得し、Node-REDを用いてデータベースに登録するシステムを構築しました。

構成の概要:

  • 測定機 → RS-232Cシリアル通信 → Node-RED → InfluxDB → Grafana
  • Node-REDがシリアルデータをリアルタイムで受信し、必要な形でデータベースに蓄積
  • Grafanaでリアルタイムダッシュボードとして可視化
  • データ取得周期は1秒〜1分単位で設定可能

システムはありませんが、開発はAIに任せることができます。ChatGPTとNode-REDを組み合わせれば、専門知識がなくても現場IoTシステムを構築できる時代になりました。

現場での活用例

  • PLCのデータ(稼働状態・生産数・アラーム)をMQTTでクラウドに送信する
  • センサーの温度データをInfluxDBに蓄積し、Grafanaで可視化する
  • 設備の異常を検知したらメールやSlackに通知する

まとめ

Node-REDは「コードを書けないエンジニアが現場IoTを始めるための最強のツール」です。インストールから最初のフロー作成まで30分もかかりません。


出典・参考

  • Node-RED 公式サイト
  • 「Node-REDによる産業用アプリケーション開発」, SCADAWorx

Node-REDや現場IoTの構築について、もっと深く学びたい方は Amazonの関連書籍 をご参照ください。

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