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Como Criar um Servidor para Automação Industrial e IoT – Conectando Sensores e Máquinas via MQTT, Node-RED e OPC-UA

A automação industrial e a Internet das Coisas (IoT) estão revolucionando o setor industrial, permitindo o controle remoto de máquinas, monitoramento de sensores e análise de dados em tempo real. Com um servidor próprio para automação industrial, é possível integrar dispositivos IoT, sensores e sistemas de controle, garantindo maior eficiência operacional.

Neste artigo, você aprenderá como criar um servidor para automação industrial e IoT usando MQTT, Node-RED e OPC-UA, permitindo a comunicação segura entre sensores e máquinas.

📌 O Que é um Servidor para Automação Industrial e IoT?

Um servidor para automação industrial e IoT centraliza a comunicação entre sensores, máquinas, CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) e sistemas SCADA, permitindo monitoramento e controle remoto.

🔹 Coleta de dados de sensores em tempo real
🔹 Automação de processos industriais via MQTT e OPC-UA
🔹 Conectividade com CLPs e dispositivos IoT
🔹 Análise de dados e integração com plataformas na nuvem

💡 Conclusão: Criar um servidor self-hosted para automação industrial garante mais segurança, controle e eficiência operacional.

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📌 Requisitos para um Servidor de Automação Industrial e IoT

Antes de configurar o servidor, veja os requisitos recomendados para garantir conectividade e processamento eficiente de dados:

RecursoRecomendação
Sistema OperacionalUbuntu 22.04 / Debian 11
Servidor WebNginx ou Apache
Banco de DadosPostgreSQL ou InfluxDB (para séries temporais)
LinguagensPython, Node.js, Java
ProtocolosMQTT, OPC-UA, Modbus
Memória RAM4GB+ (para pequenos projetos)
CPU Recomendada2 vCPUs ou mais

💡 Conclusão: Para projetos menores, um VPS de 4GB de RAM pode ser suficiente. Para grandes volumes de dados, um servidor dedicado com alto poder de processamento é recomendado.


📌 Como Criar um Servidor para Automação Industrial e IoT

Agora, vamos configurar um servidor Linux para conectar sensores e máquinas via MQTT, Node-RED e OPC-UA.


✅ 1. Instalando o Broker MQTT (Mosquitto)

O MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) é um protocolo leve e eficiente para comunicação IoT, sendo amplamente usado para integrar sensores e dispositivos industriais.

🔹 Atualizar o sistema e instalar o Mosquitto:

sudo apt update && sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients

🔹 Iniciar o serviço MQTT e ativá-lo na inicialização:

sudo systemctl enable --now mosquitto

🔹 1.1 Testando a Comunicação MQTT

🔹 Abrir dois terminais e executar os seguintes comandos:

Terminal 1 – Assinar um tópico MQTT:

mosquitto_sub -h localhost -t "sensores/temperatura"

Terminal 2 – Publicar um valor no tópico:

mosquitto_pub -h localhost -t "sensores/temperatura" -m "25.5"

💡 Agora qualquer sensor pode enviar dados MQTT para o servidor! 🚀


✅ 2. Configurando o Node-RED para Automação e Visualização

O Node-RED permite automatizar fluxos de dados entre sensores, APIs e bancos de dados, facilitando a visualização e controle de dispositivos IoT.

🔹 Instalar o Node.js e o Node-RED:

sudo apt install -y nodejs npm
sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

🔹 Iniciar o Node-RED:

node-red

🔹 Acessar a interface gráfica no navegador:

http://SEU_IP:1880

💡 Agora você pode criar fluxos para processar e visualizar dados de sensores! 🚀


🔹 2.1 Criando um Dashboard para Sensores no Node-RED

1️⃣ Instale o node-red-dashboard:

cd ~/.node-red
npm install node-red-dashboard

2️⃣ Reinicie o Node-RED:

node-red-restart

3️⃣ Acesse http://SEU_IP:1880/ui para visualizar os dados em um painel interativo.

💡 Agora os sensores podem enviar dados MQTT para um painel gráfico no Node-RED! 🚀


✅ 3. Configurando o Servidor OPC-UA para Comunicação Industrial

O OPC-UA (Open Platform Communications Unified Architecture) é um protocolo amplamente usado na indústria para conectar CLPs, sensores e sistemas SCADA.

🔹 Instalar o Servidor OPC-UA:

git clone https://github.com/open62541/open62541.git
cd open62541
mkdir build && cd build
cmake ..
make && sudo make install

🔹 Executar um Servidor OPC-UA Simples:

cd examples
./server

💡 Agora o servidor OPC-UA está rodando e pode ser acessado por dispositivos industriais! 🚀


📌 Como Conectar Sensores e Máquinas ao Servidor?

🔹 Dispositivos MQTT (ESP32, Arduino, Raspberry Pi) podem enviar dados usando:

import paho.mqtt.client as mqtt

client = mqtt.Client()
client.connect("SEU_IP", 1883, 60)
client.publish("sensores/temperatura", "25.3")

🔹 Máquinas Industriais (CLPs, SCADA) podem se conectar ao OPC-UA usando um software como Ignition ou Kepware.

🔹 O Node-RED pode integrar os protocolos e armazenar dados no banco de dados para análise.


📌 Conclusão: Seu Servidor de Automação Industrial e IoT Está Pronto! 🚀

Agora você tem um servidor IoT self-hosted para automação industrial, capaz de conectar sensores, CLPs e máquinas via MQTT, OPC-UA e Node-RED.

Mosquitto configurado para comunicação MQTT
Node-RED pronto para automação e dashboards interativos
Servidor OPC-UA integrado com sistemas industriais

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