Node-RED et l’essor de l’automatisation industrielle low-code

Pourquoi Node-RED suscite de plus en plus d’intérêt dans l’automatisation industrielle

Pendant des décennies, l’automatisation industrielle s’est fortement appuyée sur des langages de programmation spécialisés et des environnements d’ingénierie propriétaires. Aujourd’hui, cependant, les fabricants subissent une pression croissante pour déployer plus rapidement des systèmes connectés tout en réduisant les coûts d’ingénierie. Cette évolution a accéléré l’intérêt pour les plateformes de développement low-code telles que Node-RED.

Initialement développé comme un outil de programmation orienté événements basé sur Node.js, Node-RED a évolué pour devenir une véritable plateforme d’applications edge industrielles. Les ingénieurs l’utilisent désormais pour faire le lien entre les technologies opérationnelles (OT) et les technologies de l’information (IT), notamment dans les déploiements IIoT et les usines intelligentes.

Contrairement au développement logiciel traditionnel, Node-RED permet aux ingénieurs d’assembler visuellement des applications à l’aide de nœuds à glisser-déposer. Il en résulte un déploiement plus rapide, une intégration simplifiée et une dépendance réduite à une expertise avancée en programmation.

Figure 1. Node-RED est devenu une plateforme low-code largement reconnue pour les applications IIoT et l’informatique edge industrielle.

Le développement low-code trouve sa place dans l’atelier

De la logique à relais aux flux de travail visuels

L’automatisation industrielle a adopté la programmation graphique depuis des années. La logique à relais des automates, les schémas fonctionnels et les interfaces d’apprentissage des robots ont tous réduit la complexité de la programmation bien avant que le terme « low-code » ne devienne populaire.

Node-RED étend cette philosophie à l’automatisation moderne axée sur les données. Au lieu de se concentrer uniquement sur le séquencement des machines, les ingénieurs peuvent désormais créer des flux de travail qui transfèrent des données entre des automates, des IHM, des bases de données, des plateformes cloud et des systèmes d’entreprise.

Cette capacité est devenue particulièrement importante à mesure que les fabricants modernisent leurs systèmes de contrôle existants. Les sites utilisant une infrastructure d’anciens automates programmables combinent souvent Node-RED avec des plateformes d’Allen-Bradley ou de Mitsubishi Electric afin de simplifier la collecte des données et la connectivité cloud sans remplacer les équipements existants.

Une approche différente des logiciels industriels

Le développement de logiciels industriels traditionnels peut nécessiter des semaines de programmation, de tests et de débogage. Node-RED transforme radicalement ce processus. Les ingénieurs peuvent déployer des applications fonctionnelles en quelques heures grâce à des nœuds de communication et des tableaux de bord prédéfinis.

Son interface accessible depuis un navigateur réduit également les obstacles au déploiement. Une fois installé sur un IPC ou un serveur edge, l’environnement d’ingénierie devient accessible via un navigateur web standard, sans logiciel dédié sur le poste de travail.

Figure 2. Les plateformes de développement low-code réduisent la complexité des logiciels tout en accélérant le déploiement des applications industrielles.

Les avantages techniques à l’origine de l’essor de Node-RED

Conçu pour le transfert et la connectivité des données

À la base, Node-RED traite et achemine les données entre les appareils et les différentes couches logicielles. Les charges utiles peuvent inclure des valeurs numériques, des structures JSON, des états booléens ou des événements machine générés par des contrôleurs industriels.

La plateforme prend en charge les protocoles couramment utilisés dans les environnements industriels, notamment OPC UA, MQTT, Modbus TCP, HTTP et la communication WebSocket. Cette large prise en charge des protocoles permet à Node-RED de fonctionner comme une couche middleware légère entre les équipements d’usine et les systèmes d’analyse cloud.

Comme la plateforme fonctionne sur Node.js, elle peut être exécutée sur des plateformes matérielles compactes allant des appareils Raspberry Pi aux IPC industriels et aux serveurs virtuels.

L’informatique edge sans infrastructure lourde

Les architectures IIoT modernes s’appuient de plus en plus sur l’informatique edge afin de réduire la latence et de limiter le trafic cloud. Node-RED s’intègre naturellement à cette stratégie, car il peut traiter localement les données des machines avant de ne transmettre vers l’amont que les informations essentielles.

Dans un déploiement classique, le serveur edge est installé dans l’armoire de commande. L’appareil se connecte simultanément au réseau des machines et au réseau de l’entreprise, agissant comme une couche de traduction sécurisée entre les systèmes OT et IT.

Pour les sites qui modernisent une infrastructure d’automatisation vieillissante, cette approche offre une voie de modernisation économique. Les ingénieurs peuvent intégrer des automates programmables industriels (API) existants, des systèmes d’E/S distribuées et des plateformes SCADA sans refondre entièrement le système de contrôle.

Figure 3. Les ordinateurs industriels compacts servent de plus en plus de passerelles edge pour les applications Node-RED dans les usines connectées.

Les appareils edge industriels favorisent l’adoption

Pourquoi le matériel Raspberry Pi est important

L’une des principales raisons de la popularité de Node-RED réside dans l’accessibilité du matériel. Les appareils Raspberry Pi ont rendu l’expérimentation industrielle peu coûteuse, permettant aux ingénieurs de prototyper des applications IIoT sans les coûts d’infrastructure d’une entreprise.

Les fournisseurs industriels ont ensuite élargi le concept en introduisant des IPC compatibles avec un montage sur rail DIN, dotés de boîtiers renforcés, de plages de températures de fonctionnement plus étendues et d’une alimentation adaptée à l’industrie.

Une fois déployé, Node-RED peut interagir directement avec des interfaces GPIO, des capteurs, des relais et des modules de communication industrielle. Les ingénieurs peuvent rapidement créer des tableaux de bord machine, des systèmes de surveillance environnementale ou de légères applications de supervision.

Au-delà du prototypage

À l’origine conçu comme un outil pour les communautés de makers, Node-RED apparaît désormais au sein de plateformes d’automatisation commerciales. Les fournisseurs industriels intègrent de plus en plus Node-RED à leurs écosystèmes de contrôle natifs, reconnaissant la demande pour des flux de travail low-code flexibles.

Certains fabricants associent désormais Node-RED à des produits de communication industrielle et à des passerelles edge afin de simplifier la traduction des protocoles. Dans les projets d’automatisation distribuée, les infrastructures de communication issues de plateformes telles que les systèmes de mise en réseau industriels jouent un rôle important dans le maintien d’un flux de données OT-IT fiable.

Figure 4. Les tableaux de bord Node-RED peuvent combiner visualisation des processus, commandes opérateur et analyses edge au sein d’une interface unique accessible depuis un navigateur.

Dans l’environnement de flux de travail Node-RED

Flux, nœuds et traitement des événements

Les applications Node-RED sont constituées de flux formés de nœuds interconnectés. Chaque nœud exécute une tâche spécifique, comme filtrer des données, modifier des charges utiles, retarder des actions ou communiquer avec des appareils externes.

Les données circulent de gauche à droite dans l’application. Les ingénieurs peuvent suivre visuellement la logique des processus sans lire de longues portions de code source, ce qui améliore le dépannage et la collaboration entre les ingénieurs de contrôle-commande et les équipes informatiques.

La plateforme prend également en charge les nœuds de fonction JavaScript pour une personnalisation avancée. Cette approche hybride permet aux ingénieurs de combiner la simplicité du low-code avec toute la flexibilité de la programmation lorsque cela est nécessaire.

Un vaste écosystème ouvert

Un autre avantage majeur est son écosystème communautaire ouvert. Des milliers de nœuds proposés par la communauté sont disponibles pour les protocoles industriels, les API cloud, les bases de données et les plateformes d’analyse.

Contrairement à de nombreuses suites logicielles industrielles propriétaires, Node-RED évite les coûteuses licences d’exécution. Cette flexibilité le rend attrayant pour les projets pilotes, les systèmes de surveillance à distance et les constructeurs de machines qui développent des architectures évolutives.

Figure 5. Les tableaux de bord Node-RED créés dans un navigateur peuvent fournir aux opérateurs des fonctionnalités IHM légères et des données machines en temps réel.

La place de Node-RED dans l’avenir de l’automatisation

Node-RED ne remplacera pas les environnements de programmation des automates programmables industriels pour le contrôle déterministe des machines. Les systèmes de mouvement en temps réel, les applications de sécurité et le contrôle de procédés à grande vitesse nécessitent toujours des contrôleurs industriels traditionnels.

Cependant, Node-RED comble un vide croissant entre le matériel d’automatisation et les logiciels d’entreprise. À mesure que les usines exigent davantage de connectivité, d’analyses prédictives et d’intégration au cloud, les plateformes edge low-code deviennent stratégiquement importantes.

Au cours de la prochaine décennie, les fabricants les plus performants combineront probablement du matériel de contrôle éprouvé à des couches logicielles flexibles capables de s’adapter rapidement aux exigences opérationnelles. Node-RED s’inscrit bien dans cette orientation, car il réduit les frictions liées au développement tout en préservant la flexibilité de l’intégration.

Sa véritable valeur ne réside pas dans le remplacement des ingénieurs. Elle consiste plutôt à accroître la productivité de l’ingénierie en permettant aux équipes d’automatisation de se concentrer sur les fonctionnalités des systèmes plutôt que sur les tâches répétitives liées à l’infrastructure logicielle.

Oliver Grant — Journaliste senior spécialisé dans les systèmes industriels
Oliver Grant possède plus de 14 ans d’expérience dans la couverture de l’automatisation industrielle, des infrastructures IIoT et des technologies d’informatique en périphérie. Son parcours comprend des projets d’intégration de systèmes d’automatisation impliquant Siemens, Rockwell Automation, Beckhoff Automation et les systèmes de contrôle-commande de procédés Emerson dans des sites de fabrication et des installations énergétiques.