IOT視覺化開發(fā)工具Node-RED快速上手

現(xiàn)在有越來越多非專業(yè)背景但有創(chuàng)造熱誠的Maker，想要進入物聯(lián)網(wǎng)領域大展身手，但常?？嘤跓o法撰寫艱深難懂的程序代碼，以及想要連接各種硬件與時下最流行的社群軟件，卻不知道如何使用開放給開發(fā)者應用的API的窘境。

沒關系！IBM發(fā)行了一套開源可視化界面開發(fā)工具－ Node－RED，嗯？是不是有點眼熟？怎么跟著名的程序語言Node．js有些相似？不用擔心，即使完全不懂怎么撰寫Node．js，也能學會使用Node－RED。接下來就讓我們一起看看如何運用Node－RED吧！

大家可能會好奇，Node－RED跟Node．js怎么名字會這么像？是不是有某種關聯(lián)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(huán)境，可用于開發(fā)網(wǎng)頁后端程序，但是Node．js的指令是一行一行寫出來的，為了免去呼叫程序代碼麻煩，IBM的工程師開發(fā)了Node－RED來更容易地完成工作。

具體來說，每當啟動Node－RED時，背景程序便會創(chuàng)造一個服務器來處理我們輸入的指令，這時只要使用瀏覽器登入指定的IP即可進入Node－RED的編輯畫面，設定好想要的流程后，背景程序會將流程轉(zhuǎn)換成程序代碼交給Node．js環(huán)境運行。

其實在Maker圈，可視化界面開發(fā)工具已經(jīng)相當流行，特別是MIT開發(fā)的Scratch，以及Google開發(fā)的Blockly。那么，Node－RED跟這兩大視覺開發(fā)工具相比，又有什么樣的優(yōu)勢呢？

Node－RED特色

Node－RED起源于2013年IBM’s EmergingTechnology Services group的一個計劃的副產(chǎn)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因此孕育而生。

Node－RED很快成為更加全面性的開發(fā)工具，并于2013年9月成為OpenSource，于2016年10月加入JS Foundation。（以上說明節(jié)錄自Node－RED官網(wǎng)）

Node－RED提供各式的API，包括因特網(wǎng)服務，例如推特與查詢天氣、呼叫使用各式的通訊協(xié)議，例如MQTT、TCP、UDP等；在嵌入式系統(tǒng)上，Node－RED提供控制GPIO的功能，并使用MQTT或是HTTP等協(xié)議與云端做溝通，架構IOT產(chǎn)品。

讓Node－RED流行于各大網(wǎng)絡社群的理由，在于它擁有以下諸多的優(yōu)點：

1．相較于撰寫程序代碼，使用圖形化界面可更快速開發(fā)。

2．適合作為概念性應用驗證的開發(fā)工具。

3．淺顯易懂，每個API都有文字說明可供查詢。

4．具有高度擴充性，已有大量的Library、Flow、Node供人下載。

如何啟用Node－RED

想在Raspberry Pi上使用Node－RED，需先安裝Node．js運行環(huán)境，如果是使用FRED，或是IBM Bluemix使用Node－RED，則不須安裝。

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

2． 啟動Node－RED：

（1） 在Bash輸入「node－red」

（2） 在計算機上使用遠程桌面聯(lián)機（Pi須安裝xrdp），打開Linux的瀏覽器進入http：／／localhost：1880，即可進入Node－RED編輯頁面，這里跟Bash登入畫面一樣，輸入Pi的帳號密碼

進入編輯頁面了

實作范例

Hello Node－RED

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

接下來，讓我們來學習如何使用Node－RED的基本單位：Node，并使用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接成以下的流程：

Inject node：我們使用這個Node來輸入各式的數(shù)值，舉凡變量、數(shù)字、字符串、時間常數(shù)都可以，Inject通常都是一個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于右邊的Debug字段顯示出來，我們使用這個Node檢視結果是否符合預期的結果。

實作結果：左側node按下藍色的按鈕后，右側的debug欄接收到input的訊息。

2． LED燈開關

Node－RED有個很大的特色，就是可以方便地控制RaspberryPi，在這之前，呼叫GPIO都是使用Python、C語言、Java等等；而現(xiàn)在只要設定Node－RED就可以達到相同的效果，在這個流程輸入開或關的訊息，判斷式處理完后，會將1或0傳入Rpi Pin node。

（RPi node預設只有RPi的Node－RED才有）

Inject Node：我們這邊設定將”O(jiān)n＂字符串輸入給Switch function。

Function Node：我們使用這個Node作為撰寫自定義函式的地方，使用的語法為Javascript，這？邊先寫一個簡單的判斷函式確認是ON或是OFF，最后將msg對象往下傳。

RPi Pin node：我們使用這個Node來設定RPi的腳位輸出，可分為數(shù)字輸出與PWM；本次做數(shù)字輸出，選擇GPIO17腳位。

Raspberry Pi3腳位圖：

實作結果：

可能遇到的錯誤

1．無法使用npm指令

Raspberry Pi尚未安裝Node．js，需先安裝Node．js才能使用npm。

2．進入0．01：1880無法顯示網(wǎng)頁？

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

3．Function Node無法輸入程序代碼？

GNU／Linux內(nèi)建瀏覽器的Bug，建議使用FireFox的瀏覽器。

作者：何信昱