快速上手IOT視覺化開發工具Node-RED

做者：何信昱

如今有愈來愈多非專業背景但有創造熱誠的Maker，想要進入物聯網領域大展身手，但經常苦於沒法撰寫艱深難懂的程序代碼，以及想要鏈接各類硬件與時下最流行的社羣軟件，殊不知道如何使用開放給開發者應用的API的窘境。

不要緊！IBM發行了一套開源可視化界面開發工具－ Node-RED，嗯？是否是有點眼熟？怎麼跟著名的程序語言Node.js有些類似？不用擔憂，即便徹底不懂怎麼撰寫Node.js，也能學會使用Node-RED。接下來就讓咱們一塊兒看看如何運用Node-RED吧！

你們可能會好奇，Node-RED跟Node.js怎麼名字會這麼像？是否是有某種關聯存在？這邊就要先從Node.js開始介紹了。Node.js是一個讀取Javascript的運行環境，可用於開發網頁後端程序，可是Node.js的指令是一行一行寫出來的，爲了免去呼叫程序代碼麻煩，IBM的工程師開發了Node-RED來更容易地完成工做。

具體來講，每當啓動Node-RED時，背景程序便會創造一個服務器來處理咱們輸入的指令，這時只要使用瀏覽器登入指定的IP便可進入Node-RED的編輯畫面，設定好想要的流程後，背景程序會將流程轉換成程序代碼交給Node.js環境運行。

其實在Maker圈，可視化界面開發工具已經至關流行，特別是MIT開發的Scratch，以及Google開發的Blockly。那麼，Node-RED跟這兩大視覺開發工具相比，又有什麼樣的優點呢？

ode-RED特點

Node-RED起源於2013年IBM’s EmergingTechnology Services group的一個計劃的副產物，工程師Nick O’Leary和Dave Conway-Jones想用可視化界面來概念性驗證一套MQTT應用，讓Node-RED所以孕育而生。

Node-RED很快成爲更加全面性的開發工具，並於2013年9月成爲OpenSource，於2016年10月加入JS Foundation。(以上說明節錄自Node-RED官網)

Node-RED提供各式的API，包括因特網服務，例如推特與查詢天氣、呼叫使用各式的通信協議，例如MQTT、TCP、UDP等；在嵌入式系統上，Node-RED提供控制GPIO的功能，並使用MQTT或是HTTP等協議與雲端作溝通，架構IOT產品。

讓Node-RED流行於各大網絡社羣的理由，在於它擁有如下諸多的優勢：

1.相較於撰寫程序代碼，使用圖形化界面可更快速開發。

2.適合做爲概念性應用驗證的開發工具。

3.淺顯易懂，每一個API都有文字說明可供查詢。

4.具備高度擴充性，已有大量的Library、Flow、Node供人下載。

如何啓用Node-RED

想在Raspberry Pi上使用Node-RED，需先安裝Node.js運行環境，若是是使用FRED，或是IBM Bluemix使用Node-RED，則不須安裝。

1. 安裝Node-RED：在Raspberry pi的Bash輸入「sudo npm install -g node-red」

2. 啓動Node-RED：

(1) 在Bash輸入「node-red」

(2) 在計算機上使用遠程桌面聯機（Pi須安裝xrdp），打開Linux的瀏覽器進入http://localhost:1880，便可進入Node-RED編輯頁面，這裏跟Bash登入畫面同樣，輸入Pi的賬號密碼

進入編輯頁面了

實做範例

1. Hello Node-RED

http://noderedguide.com/node-red-lecture-2-building-your-first-flows-15/

接下來，讓咱們來學習如何使用Node-RED的基本單位：Node，並使用Nodes來傳送字符串「Hello Node-Red！」來跟Node-RED打聲招呼吧！

•使用左側的inject與debug接成如下的流程：

•Inject node：咱們使用這個Node來輸入各式的數值，舉凡變量、數字、字符串、時間常數均可以，Inject一般都是一個Flow的開頭。

•Debug node：這個Node就像是示波器的探棒，會將流入此點的對象信息於右邊的Debug字段顯示出來，咱們使用這個Node檢視結果是否符合預期的結果。

•實做結果：左側node按下藍色的按鈕後，右側的debug欄接收到input的訊息。

2. LED燈開關

Node-RED有個很大的特點，就是能夠方便地控制RaspberryPi，在這以前，呼叫GPIO都是使用Python、C語言、Java等等；而如今只要設定Node-RED就能夠達到相同的效果，在這個流程輸入開或關的訊息，判斷式處理完後，會將1或0傳入Rpi Pin node。

(RPi node預設只有RPi的Node-RED纔有)

•Inject Node：咱們這邊設定將」On＂字符串輸入給Switch function。

Function Node：咱們使用這個Node做爲撰寫自定義函式的地方，使用的語法爲Javascript，這•邊先寫一個簡單的判斷函式確認是ON或是OFF，最後將msg對象往下傳。

•RPi Pin node：咱們使用這個Node來設定RPi的腳位輸出，可分爲數字輸出與PWM；本次作數字輸出，選擇GPIO17腳位。

•Raspberry Pi3腳位圖：

•實做結果：

可能遇到的錯誤

1.沒法使用npm指令？

Raspberry Pi還沒有安裝Node.js，需先安裝Node.js才能使用npm。

2.進入0.01:1880沒法顯示網頁？

需先在Raspberry Pi的terminal輸入node-red，啓動服務器才能登入頁面。

3.Function Node沒法輸入程序代碼？

GNU/Linux內建瀏覽器的Bug，建議使用FireFox的瀏覽器。

 

原文參考

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0MTg0ODIzNA==&mid=2247485188&idx=2&sn=615be89aafa52f4ef2077c34b189d81a&chksm=fb22e0c1cc5569d7a8693201128c7f88e1a925611188961bbe811546503eaa937a72d2409eee#rd