Czym jest REST? Zastosowanie w przemyśle

Jeśli chodzi o systemy integracji, REST (Representational State Transfer) niemal zawsze odgrywa kluczową rolę. Jest jednym z wiodących standardów integracji systemów, szczególnie w łączeniu się z systemami obsługującymi sieć. Jednak model architektoniczny REST wcale nie jest nowy; wręcz przeciwnie, koncepcja stojąca za REST jest sprawdzona i przetestowana. Łączenie systemów za pośrednictwem REST jest proste i skuteczne ze względu na prostą konstrukcję. A ponieważ jest on bezstanowy, można go łatwo skalować. W sektorze przemysłowym, REST jest używany w wielu miejscach. Tutaj zapewniamy ci niezbędną podstawową wiedzę na temat REST. Odkryj wszystko, czego chcesz się dowiedzieć o korzystaniu z REST w naszym praktycznym przykładzie i wyjaśnieniach przemysłowych.

Zawartość

1. Główna idea REST

2. Interfejs REST API

Dla poszczególnych zasobów istnieją powiązane parametry, które opisują zasób i są modyfikowane przez REST.

Dla RESTful API systemu, dostawca zazwyczaj udostępnia dokumentację API, w której można
przeglądać wszystkie zasoby i ich parametry.

Przykładem dobrej dokumentacji API jest interfejs REST naszego systemu zgłoszeń Target Process,  który można przeglądać tutaj: Target Process REST API.

W środowisku produkcyjnym system obsługujący REST może udostępniać następujące zasoby, na przykład:

• /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 wspierającego REST mogłoby wyglądać następująco za pośrednictwem istniejącego połączenia http:

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

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

Możliwą odpowiedzią w formacie JSON byłoby:

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

4. Przykład

Praktycznym wywołaniem REST może być np. strona usługi prognozy pogody OpenWeatherMap.

Jeśli łącze zostanie wywołane za pomocą przeglądarki internetowej (co kliknięcie), żądanie GET zostanie wysłane do usługi. W rezultacie usługa odpowie prognozą pogody dla lokalizacji Londyn.

Endpoint w tym przypadku to: api.openweathermap.org/data/2.5/forecast

Zasób to „forecast” z powiązanymi parametrami „q” dla lokalizacji i „mode” dla formatu.
Szczegółowy przykład wywołania tego API można znaleźć w naszym artykule instrukcjami dotyczącymi pobierania danych pogodowych z OpenWathermap przy wykorzystaniu OPC Router-a.

5. Formaty danych

Format danych odpowiedzi endpoint-u REST nie jest ustalony i dlatego może być w zasadzie dowolny. W praktyce format zależy od funkcji endpoint. W większości przypadków dane są dostarczane jako dokument JSON lub XML. Jeśli zwykła strona internetowa jest odpytywana za pomocą wywołania REST, odpowiedź jest zwracana w formacie HTML.

Struktura zwracanej przez serwer odpowiedzi XML/JSON musi być udokumentowana przez operatora interfejsu REST, ponieważ nie ma tutaj możliwości samodzielnego opisu.

6. Usługa / Usługa sieciowa

W odniesieniu do oprogramowania, usługa sieciowa lub usługa odnosi się do usługi, która umożliwia wymianę danych i współpracę między różnymi systemami oprogramowania. Usługa internetowa pozwala na 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 są moduły wejść/wyjść (np. od WuT) lub urządzenia do pomiaru energii (np. od Phoenix Contact).

W przypadku PLC i innych zdalnych źródeł danych, serwer OPC firmy Kepware 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 endpoint-y 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. Endpoint

Endpoint-y to pełne URI, które tworzą odpowiednie REST API. Suma wszystkich endpoint-ów to API, a każdy indywidualny endpoint adresuje dokładnie jeden zasób. Na przykład w przypadku zlecenia produkcyjnego, endpoint do zapytania o zestaw komponentów mógłby wyglądać następująco:

/Production order/{id}/Component/{id}/Amount

W tym endpoint-cie numery zamówienia i komponentu są przesyłane jako identyfikator.

10. OPC Router i REST

11. Postman –testowy klient API

12. Swagger – Framework do opisu API

13. Historia REST

Usługi sieciowe od samego początku były ważnym tematem w rozproszonych systemach oprogramowania. Wiele technologii szybko stało się bardzo potężnych i zapewniło 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 integrowania systemów w internecie.

14. Przyszłość REST – GraphQL

Model architektury REST jest stały i działa w takiej formie. 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 endpoint, 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 endpoint-ów 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. AppKey. Ten klucz to tajny kod utworzony dla klienta, który służy do uzyskania autoryzacji podczas wywołania endpoint-ów REST. Jest on przesyłany przy każdym wywołaniu. 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 obsługi wtyczki REST

W tym wideo 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 ruterowi zdalnej konserwacji Ewon Flexy 205, który oprócz czystej zdalnej sieci umożliwia również połączenie z chmurą Talk2M. W przypadku innych systemów chmuraoferuje 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, w kombinacji z OPC Router-em, wtyczką REST i usługą Twilio umożliwiają wysyłanie powiadomień. 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 „digital twin” do wizualizacji, analiz lub rozszerzonej rzeczywistości. Obrazy tych digital twins (Things) można połączyć za pomocą REST, a dane przesyłać lub pobierać w ten sposób. Nasz samouczek „Łączenie ThingWorx za pomocą wtyczki REST” pokazuje, jak połączyć właściwości i metody digital twins z platformy IoT ThingWorx za pomocą wtyczki REST OPC Router-a.

Przetestuj OPC Router z wtyczką REST bezpłatnie i bez zobowiązań już teraz lub zapisz się do naszego newslettera, aby być na bieżąco ze zmianami oraz nowościami.