Czym jest REST? Zastosowanie w przemyśle

Jeśli chodzi o systemy sprzęgające, REST (Representational State Transfer) niemal zawsze odgrywa kluczową rolę. Szczególnie w związku z systemami obsługującymi sieć, REST jest jednym z wiodących standardów integracji systemów. Jednak REST wcale nie jest nowy; wręcz przeciwnie, koncepcja stojąca za REST jest wypróbowana i przetestowana. Łączenie systemów za pośrednictwem REST jest proste i skuteczne ze względu na prostą konstrukcję. A ponieważ jest bezstanowy, jest łatwy do skalowania. W sektorze przemysłowym REST jest używany w wielu miejscach. Tutaj zapewniamy Ci niezbędną podstawową wiedzę na temat REST. Odkryj wszystko, co musisz wiedzieć o korzystaniu z REST w naszym praktycznym przykładzie i wyjaśnieniach przemysłowych.

Zawartość

1. 1. Główna idea REST
   2. REST API
   3. REST i HTTP
   4. Przykład
   5. Formaty danych
   6. Usługa/usługa internetowa
   7. Czujniki z REST
   8. Systemy oprogramowania z REST
   9. Punkt końcowy
   10. OPC Router i REST
   11. Postman – Testowy klient API
   12. Swagger – Framework do opisu API
   13. Historia REST
   14. Przyszłość REST – GraphQL
   15. Bezpieczeństwo w REST
   16. Wideo: Samouczek wtyczki REST
   17. Prosta komunikacja REST w praktyceProsta komunikacja JSON w praktyce

1. Główna idea REST

2. Interfejs API REST

• • /production/production order
    • Parametry: ID, numer zamówienia, ilość, produkt, termin, …
  • /production/production-order/{id}/component.
    • Parametry: ID, numer materiału, ilość, partia, …
  • /produkcja/zakład
    • Parametr: ID, status, bieżące zamówienie, następna konserwacja, godziny pracy, …

3. REST i HTTP

Architektoniczna idea Representational State Transfer nie narzuca technologii implementacji. W praktyce jednak REST jest zawsze implementowany za pomocą protokołu HTTP. Zasoby są adresowane za pomocą unikalnego URI (Uniform Resource Identifier), znanego z przeglądarki internetowej. Parametry zasobu są dołączane jako zapytanie (znane również jako parametry URL).
Akcje na zasobach są implementowane w protokole HTTP za pomocą standardowych akcji GET, POST, PUT i DELETE. Obowiązuje następujący standard:

• • GET pobiera jeden lub więcej zasobów
  • POST tworzy nową instancję zasobu
  • PUT zapisuje dane do zasobu i w ten sposób je zmienia
  • DELETE usuwa instancję zasobu

Wywołanie REST w celu pobrania określonego zlecenia produkcyjnego z systemu ERP obsługującego REST mogłoby wyglądać następująco za pośrednictwem istniejącego połączenia http:

GET http://ERPSYSTEM/Produktionsauftrag/4711
Accept: application/json

Drugi wiersz określa systemowi ERP format, w jakim ma zostać udzielona odpowiedź.

Możliwą odpowiedzią w formacie JSON byłoby:

[
{
„id“: „4711“,
„Artykuł“: „Produkt A”,
„Menge“: „10500,
„Freigabe”: fałszywe,
„Lieferdatum”: „21.7.2020”
}
]

4. Przykład

Prawdziwy przykład wywołania REST można wypróbować na przykład na stronie usługi prognozy pogody OpenWeatherMap.

Jeśli łącze zostanie wywołane za pomocą przeglądarki internetowej (na kliknięcie), żądanie GET zostanie wysłane do usługi. W rezultacie usługa odpowie prognozą pogody dla lokalizacji Londyn.
Punkt końcowy w tym przypadku to: api.openweathermap.org/data/2.5/forecast
Zasób to „prognoza” z powiązanymi parametrami „q” dla lokalizacji i „mode” dla formatu. Szczegółowy przykład wywołania tego API można znaleźć w naszym artykule z instrukcjami dotyczącymi pobierania danych pogodowych z OpenWathermap za pomocą Routera OPC.

5. Formaty danych

Format danych odpowiedzi punktu końcowego REST nie jest przepisany i dlatego może być w zasadzie dowolny. W praktyce format zależy od funkcji punktu końcowego. W większości przypadków dane są dostarczane jako dokument JSON lub XML. Jeśli zwykła strona internetowa jest przeszukiwana za pomocą wywołania REST, odpowiedź jest w formacie HTML.
Struktura odpowiedzi XML/JSON musi być udokumentowana przez operatora interfejsu REST, ponieważ nie ma tutaj możliwości samoopisu.

6. Usługa / Usługa internetowa

W odniesieniu do oprogramowania usługa internetowa lub usługa odnosi się do usługi, która umożliwia wymianę danych i współpracę między różnymi systemami oprogramowania. Usługa internetowa umożliwia to w sieci za pośrednictwem standardowych technologii internetowych. Spośród wielu innych, REST jest konkretnym przejawem implementacji usługi internetowej. Inne to na przykład SOAP lub RPC (Remote Procedure Call).

7. Czujniki z REST

Wiele urządzeń terenowych z wbudowanymi małymi komputerami oferuje również swoje dane za pośrednictwem REST. W ten sposób te urządzenia terenowe można łatwo zintegrować z innymi aplikacjami.
Przykładami tego są moduły I/O (np. od WuT) lub urządzenia do pomiaru energii (np. od Phoenix Contact).
W przypadku sterowników (PLC) i innych zdalnych źródeł danych serwer Kepware OPC oferuje również możliwość dostarczania danych za pośrednictwem serwera REST.

8. Systemy oprogramowania z REST

Interfejs REST jest szeroko stosowany w systemach oprogramowania (np. ERP, MES, PLS), a zwłaszcza w sieci w systemach opartych na chmurze. Dzięki dobrze wyposażonemu API niemal cały zakres funkcjonalny systemu oprogramowania można obsłużyć za pośrednictwem interfejsu lub, alternatywnie, można utworzyć punkty końcowe REST specyficzne dla użytkownika. Przykładami tego są, między innymi, SAP z REST za pośrednictwem PI, Microsoft z REST API dla Dynamics 365 lub Siemens Mindsphere REST API. Ostatecznie jednak warto zapytać producenta o REST API dla każdego używanego systemu oprogramowania.

9. Punkt końcowy

Punkty końcowe to pełne URI, które tworzą odpowiednie API REST. Suma wszystkich punktów końcowych to API, a każdy indywidualny punkt końcowy adresuje dokładnie jeden zasób. Na przykład w przypadku zlecenia produkcyjnego punkt końcowy do zapytania o zestaw komponentów mógłby wyglądać następująco:

/Produktionsauftrag/{id}/Komponente/{id}/Menge

W tym punkcie końcowym numery zamówienia i komponentu są przesyłane jako identyfikator.

10. OPC Router i REST

11. Postman – klient API testowego

12. Swagger – Framework do opisu API

13. Historia REST

Usługi sieciowe były ważnym tematem w rozproszonych systemach oprogramowania od samego początku. Wiele technologii szybko stało się bardzo wydajnych i zapewniało wiele funkcji. W przypadku mniejszych aplikacji były one często zbyt złożone i zbyt intensywne obliczeniowo.
W 2000 roku amerykański informatyk Roy Fielding wykorzystał to jako okazję do zaprojektowania nowej, prostej architektury. Otrzymał za to doktorat. Od tego czasu REST stał się powszechny i ​​jest jedną z najważniejszych technik sprzęgania systemów w Internecie.

14. Przyszłość REST – GraphQL

Model architektury REST jest stały i działa tak, jak jest. Brak struktury w zapytaniach REST doprowadził do nowych rozwiązań, które rozwijają ideę architektury REST. Facebook opracował architekturę GraphQL w 2012 r. i wydał ją w 2015 r. Podobnie jak REST, GraphQL jest bezstanowym językiem zapytań. Wśród innych ulepszeń GraphQL definiuje schematy. Definiuje to sposób, w jaki odpowiada punkt końcowy, oraz strukturę danych w odpowiedzi. GraphQL poprawia zatem architekturę w jednym z największych słabych punktów REST.

15. Bezpieczeństwo w REST

Ponieważ HTTP jest używany do wywoływania punktów końcowych REST, można również użyć uwierzytelnień dostępnych w standardzie, takich jak: HttpBasic, Jwt, Ntml, OAuth1, OAuth2.
Ponadto, https jest oczywiście używany zamiast http, aby użyć połączenia odpornego na podsłuch.
Oprócz standardowych opcji uwierzytelniania, często wymieniany jest tzw. Klucz AppKey. Ten klucz to tajny kod utworzony dla klienta, który jest przesyłany przy każdym wywołaniu w celu uzyskania autoryzacji dla wywołania. Tak zwany Bearer Token jest również obsługiwany przez OPC Router. REST jest uważany za bezpieczny ze względu na wykorzystanie powszechnie stosowanych metod.

16. Wideo: samouczek wtyczki REST

W tym filmie wyjaśniamy, jak zintegrować OPC Router z komunikacją REST. W pierwszym przykładzie żądamy danych pogodowych z OpenWeather. W drugim przykładzie pokazujemy, jak skonfigurować i przetestować interfejs REST-ful na OPC Routerze, aby odczytać dane o zamówieniach z bazy danych.

To może Cię również zainteresować

Szczegóły dotyczące wtyczki REST

W przypadku integracji systemów wiodącym standardem jest model architektoniczny REST. Opiera się on na czystej technologii internetowej i logice bezstanowej do wyszukiwania i edycji danych w systemach. Umożliwia to łatwą skalowalność, dlatego REST jest szeroko stosowany w przemyśle. Na naszej stronie ze szczegółami interfejsu REST można znaleźć wszystkie szczegóły dotyczące łączenia się za pośrednictwem REST, a także praktyczne przykłady zastosowań.

Łączenie zdecentralizowanych zakładów przemysłowych dostępnych w chmurze za pośrednictwem REST

Zdecentralizowane zakłady przemysłowe dostępne za pośrednictwem chmury można doskonale zintegrować ze strukturami systemowymi za pomocą REST. Nikt nie musi być obecny w zakładzie w celu przeprowadzenia interwencji konserwacyjnych lub w przypadku awarii. To połączenie jest technicznie wykonalne dzięki Routerowi zdalnej konserwacji Ewon Flexy 205, który oprócz czystej zdalnej sieci umożliwia również połączenie z chmurą Talk2M. W przypadku innych systemów chmura oferuje nowoczesny interfejs REST. Dokładnie wyjaśniamy, jak działa konfiguracja z OPC Routerem w naszych instrukcjach krok po kroku „Połączenie Talk2M”.

Wysyłaj powiadomienia mobilne do użytkowników urządzeń mobilnych za pomocą wiadomości SMS i WhatsApp.

W Przemyśle 4.0 dostęp do informacji jest niezbędny, aby podejmować właściwe decyzje na czas. Najlepszym sposobem na to jest posiadanie aktywnych powiadomień z procesów – i to mobilnych. Znane usługi powiadomień, takie jak WhatsApp lub klasyczny SMS, umożliwiają to w połączeniu z OPC Router, wtyczką REST i usługą Twilio. Nasz przewodnik krok po kroku „Wysyłanie powiadomień dla użytkowników mobilnych za pośrednictwem wiadomości SMS i jako wiadomości WhatsApp” pokazuje, jak wysyłać własne indywidualne powiadomienia.

Podłączanie platformy IoT ThingWorx za pomocą wtyczki REST

Platforma IoT ThingWorx firmy ptc zapewnia wirtualne obrazy urządzeń, maszyn i czujników z koncepcją „cyfrowego bliźniaka” do wizualizacji, analiz lub rozszerzonej rzeczywistości. Obrazy tych cyfrowych bliźniaków (rzeczy) można połączyć za pomocą REST, a dane można przesyłać lub pobierać w ten sposób. Nasz samouczek „Łączenie ThingWorx za pomocą wtyczki REST” pokazuje, jak połączyć właściwości i metody cyfrowych bliźniaków z platformy IoT ThingWorx za pomocą wtyczki REST OPC Routera.

Przetestuj teraz bezpłatnie i bez zobowiązań OPC Router z wtyczką REST lub zapisz się na nasz newsletter, aby być na bieżąco ze zmianami i nowościami.