Die Anbindung der Google IoT Core Plattform (GCP) Schritt für Schritt erklärt.

Die Google Cloud Platform (GCP) ist die Cloud Lösung von Google, die alle Cloud-Computing-Dienste von Google zusammenfasst. Auf der GCP laufen die Google-eigenen Dienste, wie die Google Suche und YouTube, aber auch Endanwender können die Cloud Dienste buchen.
Für den Internet of Things (IoT) Bereich bietet die Plattform die „Cloud IoT Core“ Dienste, welche die Funktionalitäten zu Anbindung großer Mengen von Geräten bereitstellt. Die Verbindung ist u.a. über einen integrierten MQTT Broker möglich. Wir zeigen hier die notwendigen Schritte zur Anbindung in einer praxisnahen Anleitung.

Anbindung OPC Router - Google Cloud Platform GCP - IoT Core

Cloud IoT Core MQTT Anbindung

Die Anbindung erfolgt in folgenden Schritten, die wir unten im Detail ausführen.

  1. Projekt und Registry erstellen
  2. MQTT-Plugin anlegen, sowie Zertifikat und Gerät erstellen
  3. Übertragung von Daten an das Gerät
  4. Monitoring

Projekt und Registry erstellen

  1. Anmeldung an der Google GCP Console: https://console.cloud.google.com/
  2. Klicken Sie auf „PROJEKT ERSTELLEN“:
    Google Cloud Platform – Projekt erstellen

    Google Cloud Platform – Projekt erstellen

  3. Geben Sie einen Namen ein (1) und klicken auf „ERSTELLEN“ (2):
    Google Cloud Platform – Projektname

    Google Cloud Platform – Projektname

  4. Klicken Sie auf „Zur API-Übersicht“:
    Google Cloud Platform – API-Übersicht

    Google Cloud Platform – API-Übersicht

  5. Klicken Sie auf „APIS UND DIENSTE AKTIVIEREN“:
    Google Cloud Platform – APIS und Dienste aktivieren

    Google Cloud Platform – APIS und Dienste aktivieren

  6. Geben Sie im Suchfeld „IoT“ ein (währenddessen springt die Ansicht um):
    Google Cloud Platform – API-Bibliothek

    Google Cloud Platform – API-Bibliothek

  7. Nach Umspringen der Ansicht und kompletter Eingabe des Suchbegriffs (1) wählen Sie „Google Cloud IoT API“ (2):
    Google Cloud Platform – Google Cloud IoT API

    Google Cloud Platform – Google Cloud IoT API

  8. Klicken Sie auf „AKTIVIEREN“:
    Google Cloud Platform – Google Cloud IoT API aktivieren

    Google Cloud Platform – Google Cloud IoT API aktivieren

  9. Öffnen Sie das Menü:
    Google Cloud Platform – Menü öffnen

    Google Cloud Platform – Menü öffnen

  10. Scrollen Sie zum Bereich „BIG DATA“ und wählen den Menüeintrag „IoT Core“:
    Google Cloud Platform – IoT Core

    Google Cloud Platform – IoT Core

  11. Klicken Sie auf „REGISTRIERUNG ERSTELLEN“:
    Google Cloud Platform – Registrierung erstellen

    Google Cloud Platform – Registrierung erstellen

  12. Geben Sie eine Registry-ID ein (1), wählen die Region aus (2) und öffnen die Dropdown-Liste zum Thema (3):
    Google Cloud Platform – Registry-ID

    Google Cloud Platform – Registry-ID

  13. Klicken Sie in der geöffneten Dropdown-Liste auf „THEMA ERSTELLEN“:
    Google Cloud Platform – Thema erstellen

    Google Cloud Platform – Thema erstellen

  14. Geben Sie eine ID des Themas ein (1), wählen die Verschlüsselung „Von Google verwalteter Schlüssel“ (2) aus und klicken auf „THEMA ERSTELLEN“ (3):
    Google Cloud Platform – Thema ID

    Google Cloud Platform – Thema ID

  15. Blenden Sie die erweiterten Optionen ein:
    Google Cloud Platform – Erweiterte Optionen

    Google Cloud Platform – Erweiterte Optionen

  16. Aktivieren Sie die Protokolle „MQTT“ und „HTTP“ (1), deaktivieren das „Stackdriver Logging“ (2) und scrollen gegebenenfalls nach unten:
    Google Cloud Platform – MQTT und HTTP

    Google Cloud Platform – MQTT und HTTP

    Das CA-Zertifikat wird manuell eingegeben (1) und klicken Sie anschließend auf „ERSTELLEN“ (2):

    Google Cloud Platform – CA-Zertifikat

    Google Cloud Platform – CA-Zertifikat

  17. Klicken Sie zum Schluss auf den Menüeintrag „Geräte“, um später ein Gerät erstellen zu können:
    Google Cloud Platform – Geräte

    Google Cloud Platform – Geräte

MQTT-Plugin anlegen, sowie Zertifikat und Gerät erstellen

  1. Führen Sie Folgendes im OPC Router durch:
  • Plugins klicken (1)
  • „MQTT“ unter „Cloud / IoT“ auswählen (2)
  • Button zum Erstellen eines MQTT-Plugins klicken (3)
OPC Router – Erstellung MQTT-Plug-in

OPC Router – Erstellung MQTT-Plug-in

2. Geben Sie folgende Angaben im Reiter „Routereinstellungen“ ein:

  • Name (1)
  • Cloudprofil (2)

Das Cloudprofil erleichtert Ihnen die Eingabe der Google-IoT-spezifischen Verbindungsdaten für die MQTT-Verbindung.

Danach auf den Reiter „Google IoT“ klicken.

OPC Router – Routereinstellungen

OPC Router – Routereinstellungen

3. Klicken Sie auf den Plus-Button, um ein Zertifikat zu erstellen:

OPC Router – Google IoT Einstellungen

OPC Router – Google IoT Einstellungen

4. Klicken Sie auf den Button „Erstellen“:

OPC Router - Zertifikat erstellen

OPC Router – Zertifikat erstellen

5. Klicken Sie auf den Auge-Button:

OPC Router - Auge Button

OPC Router – Auge Button

6. Klicken Sie auf den Reiter „Details“:

OPC Router - Details

OPC Router – Details

7. Klicken Sie auf den Button „In Datei kopieren…“:

OPC Router - Details

OPC Router – Details

8. Klicken Sie auf den Button „Weiter“:

Zertifikatexport-Assistent - Klick auf Weiter

Zertifikatexport-Assistent – Klick auf Weiter

9. Der private Schlüssel soll nicht exportiert werden (1) und klicken Sie dann auf den Button „Weiter“ (2):

Privaten Schlüssel nicht exportieren

Privaten Schlüssel nicht exportieren

10. Wählen Sie das Format aus (1) und klicken auf den Button „Weiter“ (2):

Zertifikatexport-Assistent - Formatwahl

Zertifikatexport-Assistent – Formatwahl

11. Klicken Sie auf den Button „Durchsuchen…“:

Zertifikatexport-Assistent - zu exportierende Datei

Zertifikatexport-Assistent – zu exportierende Datei

12. Geben Sie einen Dateinamen ein (1) und klicken auf den Button „Speichern“ (2):

Zertifikatexport-Assistent - Speichern unter

Zertifikatexport-Assistent – Speichern unter

13. Klicken Sie auf den Button „Weiter“:

Zertifikatexport-Assistent - Klick auf Weiter

Zertifikatexport-Assistent – Klick auf Weiter

14. Klicken Sie auf den Button „Fertig stellen“:

Zertifikatexport-Assistent - Fertig stellen

Zertifikatexport-Assistent – Fertig stellen

15. Bestätigen Sie mit dem OK-Button:

Zertifikatexport-Assistent - Erfolgreich abgeschlossen

Zertifikatexport-Assistent – Erfolgreich abgeschlossen

16. Schließen Sie den Dialog mit dem OK-Button:

Zertifikat - Details

Zertifikat – Details

17. Klicken Sie auf „GERÄT ERSTELLEN“:

Google Cloud Platform – Gerät erstellen

Google Cloud Platform – Gerät erstellen

18. Geben Sie eine Geräte-ID ein (1) und klappen die weiteren Optionen auf (2):

Google Cloud Platform – Geräte ID

Google Cloud Platform – Geräte ID

19. Lassen Sie die Gerätekommunikation zu (1), verwenden die Standardeinstellungen aus der Registry für das „Stackdriver Logging“ (2) und scrollen gegebenenfalls nach unten:

Google Cloud Platform – Stackdriver Logging

Google Cloud Platform – Stackdriver Logging

Wählen Sie als Eingabemethode „Hochladen“ aus (1), verwenden das Format „RS256_X509“ für den öffentlichen Schlüssel (2) und klicken auf „DURCHSUCHEN“ (3):

Google Cloud Platform – Authentifizierung

Google Cloud Platform – Authentifizierung

20. Wählen Sie das Zertifikat aus (1) und klicken auf den Button „Öffnen“ (2):

Google Cloud Platform – Zertifikat öffnen

Google Cloud Platform – Zertifikat öffnen

21. Klicken Sie auf „ERSTELLEN“:

Google Cloud Platform – Authentifizierung erstellen

Google Cloud Platform – Authentifizierung erstellen

22. Öffnen Sie die Google GCP Shell, um später die übertragenen Daten sehen zu können:

Google Cloud Platform – Shell öffnen

Google Cloud Platform – Shell öffnen

23. Machen Sie nun folgende Angaben:

  • Project ID (1)
  • Registry ID (2)
  • Region (3)
  • Device ID (4)

Anschließend führen Sie noch einen Verbindungstest aus (5) und klicken auf den Reiter „Verbindungsoptionen“ (6):

OPC Router - Verbindung testen

OPC Router – Verbindung testen

24. Die drei Reiter „Verbindungsoptionen“, „First will“ und „Last will“  können in den Standardoptionen belassen und mit dem OK-Button bestätigt werden:

OPC Router - Verbindungsoptionen

OPC Router – Verbindungsoptionen

 

OPC Router - First will

OPC Router – First will

OPC Router - Last will

OPC Router – Last will

25. So sieht dann der fertig angelegte MQTT-Eintrag aus:

OPC Router - Fertiger MQTT-Eintrag

OPC Router – Fertiger MQTT-Eintrag

Übertragung von Daten an das Gerät

So kann eine exemplarische Temperatur-Datenübertragung aussehen:

Exemplarische Temperatur-Datenübertragung

Exemplarische Temperatur-Datenübertragung

Monitoring

Wie im Schritt 22 der Sektion „MQTT-Plugin anlegen, sowie Zertifikat und Gerät erstellen“ gezeigt, öffnen Sie die Google GCP Shell und nutzen folgende Befehle:

  1. Themenliste ermitteln: gcloud pubsub topics list
  2. Zu beobachtendes Thema abonnieren: gcloud pubsub subscriptions create –topic
  3. Letzten übertragenen Datensatz lesen: gcloud pubsub subscriptions pull –auto-ack
    Monitoring

    Monitoring

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