一文让你彻底了解物联网平台Node-RED_专栏

介绍

Node-RED是IBM开源的一个物联网项目，由于使用低代码，BS架构的WEB编辑器来简化物联网各种数据流的操作，受到很多开发者关注。底层使用的Nodejs作为服务端，支持在线安装卸载第三方依赖包，支持以json文件的流导入导出。本篇文章就给大家详细介绍这一平台的安装，使用，开发。
Node-RED的特性有以下几个

基于流的低代码编程，可导入导出
在线安装卸载第三方包，无需重启
提供拖拽式WEB-IDE来编辑流
支持自定义的第三方库来满足各种硬件，协议，页面
基于Nodejs，轻量，事件驱动
完全开源

使用

首先介绍一下该软件的安装方式。
安装方法有三种，源码安装，容器安装，npm包安装

源码安装

需要预安装nodejs

git clone https://github.com/node-red/node-red.git # 下载源码 
cd node-red
npm install  # 安装依赖包
npm run build   # 编译
npm start   # 启动服务

docker 镜像安装

需要预安装docker，docker安装简单快捷，

docker run -it -p 1880:1880 -v node_red_data:/data --name mynodered nodered/node-red

npm包安装

需要预安装nodejs，全局按钮后，就可以使用node-red的系统命令
全局安装

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red
node-red

安装后，使用浏览器打开node-red服务默认的1880端口服务就可以看到node-red的页面，默认是没有登录页面的。

先看一下简单的动态操作
在这里插入图片描述

下面介绍一下操作界面
在这里插入图片描述

使用方法就是将左侧的节点，拖入到编辑区域，然后双击被拖入的节点，双击后会打开该节点的配置抽屉，进行配置。一般的节点都会有流入流出的数据或方法。

在node-red中，默认安装了这样几类节点，以方便人们日常开发，调试。

公共节点用于调试，注入消息，跨流操作
功能节点逻辑判断，函数处理，命令行执行，
网络节点使用各种通信协议，http，websocket，tcp，udp
序列节点对消息体进行格式化，分割，排序
解析节点解析html，csv，json，xml，yaml
存储节点读取，写入文件，监听文件目录

配置

node-red在启动之时会读取工作目录的一个配置文件，可以在node-red应用启动时看到
Settings file : /Users/fizz/.node-red/settings.js
在这里插入图片描述

使用setting.js该文件可以满足我们很多自定义的配置，如修改默认启动的端口，mqtt的重连时间，http的超时时间，授权访问，加载额外的静态资源，如js，images，css。配置https
在这里插入图片描述
如果你要配置一个额外的静态目，比如使用echarts.js，d3.js，需要修改以下配置项
将setting.js 中的 httpStatic 配置项指向你的静态文件目录。
在节点中引入时路径只需从该目录后开始。

如下图，在node-red中使用echarts制作一个图表
在这里插入图片描述

架构解析

node-red是一个前后端分离的应用，
客户端对应的包是 @node-red/editor-client
服务端对应的包为 @node-red/editor-api

此外还有几个辅助工具包，以及一个node-red的主入口包
分别是
用于管理节点安装，卸载，注册的 @node-red/registry
用于存放默认安装节点的 @node-red/nodes
用于处理运行时的 @node-red/runtime
用于存放公共函数的 @node-red/util'
程序主入口 node-red

包的依赖关系

node-red 包依赖 @node-red/editor-api, @node-red/runtime, @node-red/util, @node-red/nodes
@node-red/editor-api包依赖@node-red/util, @node-red/editor-client
@node-red/editor-client包没有依赖

使用Grunt来进行打包编译构建，直接推送到npm库中。
前端使用js模板引擎mustache开发的页面，拖拽的交互实现是使用d3.js + jquery，服务端使用express框架开发，如果要深入改造框架，需要先了解这些东西。

在Gruntfile.js中官方有定一个release的task。执行该任务就能将node-red编译，测试，打包，生成推送脚本。

开发

上面一部分我们已经知道了node-red的整体架构，以及各个模块的作用及其依赖。
那么如果需要定制node-red，比如修改一下它的主题色，国际化配置，以及新增一些默认节点。该如何做那？

加入我们要修改node-red的主题色，那么我们就需要在 @node-red/editor-client的目录下做些修改。

node-red前端的主题颜色定义在colors.scss中。修改这里的配置项后，需要在使用源码安装方式，修改后需要重新运行重新执行 npm run dev
在这里插入图片描述

修改主色调后，

$primary-background: #f3f3f3;//#0ff;

$secondary-background: #fff;//#ff0;

重启应用会显示这样。
在这里插入图片描述

自定义节点

node-red 是一个很开放的平台，有时候你有一个很复杂的业务功能，目前的节点不满足你的需求，那么你可以尝试编写自己的节点，然后推送到官方的仓库中，这样别人就可以直接下载使用了。所有的节点都是免费的。

下面教大家简单做一个
定制一个节点只需要三个东西

一个 HTML文件用于配置节点
一个JavaScript文件用于处理该节点的配置数据，以及向下传递数据
一个package.json文件（可选，如果需要npm安装才必须要）

我们在目录创建一个目录用于存放我们的自定义节点 node-red-contrib-example-lower-case

创建lower-case.js
内容如下

module.exports = function(RED) {
    function LowerCaseNode(config) {
        RED.nodes.createNode(this,config);
        var node = this;
        node.on('input', function(msg) {
            msg.payload = msg.payload.toLowerCase();
            node.send(msg);
        });
    }
    RED.nodes.registerType("lower-case",LowerCaseNode);
}

创建 lower-case.html

<script type="text/javascript">
    RED.nodes.registerType('lower-case',{
        category: 'function',
        color: '#a6bbcf',
        defaults: {
            name: {value:""}
        },
        inputs:1,
        outputs:1,
        icon: "file.png",
        label: function() {
            return this.name||"lower-case";
        }
    });
</script>

<script type="text/html" data-template-name="lower-case">
    <div class="form-row">
        <label for="node-input-name"><i class="fa fa-tag"></i> Name</label>
        <input type="text" id="node-input-name" placeholder="Name">
    </div>
</script>

<script type="text/html" data-help-name="lower-case">
    <p>A simple node that converts the message payloads into all lower-case characters</p>
</script>

自定义的节点，直接放在node目录就可以直接使用，或者发不到npm，安装使用。

Node-RED 的常用dashboard节点是这个
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