無需復(fù)雜代碼，輕松快速在邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)WisGate Connect上部署Node-RED

本文將介紹如何在邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)WisGate Connect（RAK7391）上快速部署一個(gè)Node-RED 環(huán)境。

WisGateConnect 是瑞科慧聯(lián)（RAK）最新推出的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，支持多種通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)連接方式，還支持接入多種工業(yè)傳感器（溫濕度、氣體、雷達(dá)、震動(dòng)傳感器等等）和IO 模塊（Modbus， CANbus，LIN bus 等等）。

Node-RED是一款I(lǐng)BM 開源的低代碼物聯(lián)網(wǎng)編排工具。它通過新穎有趣的方式，將硬件設(shè)備、API和在線服務(wù)連接在一起。Node-RED 提供了一個(gè)基于瀏覽器的編輯器，用戶可以基于這個(gè)編輯器中提供的各種節(jié)點(diǎn)（node）來輕松地創(chuàng)建各種流程，單擊一下即可將其部署到設(shè)備上。

對于個(gè)人用戶來說，無需多少編程經(jīng)驗(yàn)，即可通過Node-RED 在個(gè)人設(shè)備上(筆記本電腦、樹莓派、云上虛擬機(jī)等）部署多種在線服務(wù)，例如部署一套智能家居自動(dòng)化流程（flow），或者給自己的智能音箱添加點(diǎn)定制化小功能等。

對于企業(yè)用戶，Node-RED 也不失為一個(gè)可靠的生產(chǎn)力工具。日立、西門子IOT2000、三星、研華WISE-PaaS 等，都將Node-RED 集成到了他們自己的產(chǎn)品和服務(wù)中。

為方便用戶使用，我們將采取容器部署Node-RED 的方式。在這之前，瑞科慧聯(lián)已經(jīng)對Node-RED官方鏡像nodered/node-red:3.0.2進(jìn)行了一些修改。有關(guān)Node-RED 3.0 版的最新更改，請查看官方發(fā)行說明。修改后的Node-RED 鏡像（代碼倉庫NodeRED RAK-edition）預(yù)安裝了一些基本依賴庫，和瑞科慧聯(lián)開發(fā)的適用于上述工業(yè)傳感器和IO 的Node-RED 節(jié)點(diǎn)（代碼倉庫RAKWireless/node-red-nodes)。

接下來，我們會(huì)介紹兩種啟動(dòng)該容器的方法：一種是熟悉docker-compose 的用戶可根據(jù)下方提供的YML 文件來部署；另一種是通過Portainer 容器的可視化界面來部署。

軟件準(zhǔn)備

在部署服務(wù)前，需確保在設(shè)備上已經(jīng)安裝了docker。如果計(jì)劃使用docker-compose 來部署，還需確認(rèn)是否已經(jīng)安裝了docker-compose；如果是使用Portainer 的可視化界面來部署，需確保在設(shè)備上部署了Portainer 服務(wù)。

可參閱如下文檔來查閱這些軟件的安裝/配置文檔：

• Docker Engine Install Docker 文檔
• Docker-compose Install Docker Compose 文檔 使用 Docker 安裝 Portainer standalone Install Portainer with Docker on Linux 文檔
• 在 Portainer 內(nèi)配置 RAK 定制的應(yīng)用模板 RAKWireless/portainer-templates 代碼倉庫

使用docker compose啟動(dòng)

安裝docker compose后，可通過以下測試命令來檢查安裝是否正常：

rak@rakpios:~ $ docker compose version
Docker Compose version v2.6.0

若使用搭載樹莓派CM4 的WisGateConnect部署，可使用下方的 docker-compose.yml文件來啟動(dòng)Node-RED 服務(wù)：

version: '3.7' 

services:

   nodered:
       image: sheng2216/nodered-docker:rak 
#	    build:
#	        context: ./
#	        dockerfile: Dockerfile
      container_name: NodeRed
      user: node-red
      group_add:
           - "997"
           - "998"
      restart: unless-stopped
     devices:
        -"/dev/gpiochip0:/dev/gpiochip0"
        - "/dev/i2c-1:/dev/i2c-1"
        -"/dev/ttyUSB0:/dev/ttyUSB0"
        -"/dev/ttyUSB1:/dev/ttyUSB1"
     volumes:
        -'node-red-data:/data'
     ports:
        - "1880:1880"


volumes:
   node-red-data:

若使用樹莓派4B，請使用下方的docker-compose.yml文件來啟動(dòng)Node-RED 服務(wù)：

version: '3.7'

services:

   nodered:
      image: sheng2216/nodered-docker:rak
#     build:
#	     context: ./
#		 dockerfile: Dockerfile
     container_name: NodeRed
     user: node-red
     group_add:
          - "997"
          - "998"
    restart:
    devices:
       -"/dev/gpiochip0:/dev/gpiochip0"
       - "/dev/i2c-1:/dev/i2c-1"
       -"/dev/ttyAMA0:/dev/ttyAMA0"
    volumes:
       -  'node-red-data:/data'
    ports:
       -  "1880:1880"

volumes:
  node-red-data:

可將上面的配置內(nèi)容保存在一個(gè)叫做docker-compose.yml 的文件中，然后使用如下命令來啟動(dòng)Node-RED 服務(wù)：

當(dāng)看到類似Started flows字樣的時(shí)候，就表明服務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)成功了。這時(shí)可通過瀏覽器來訪問Node-RED的編輯器。在同一局域網(wǎng)內(nèi)可訪問http://{host-ip}:1880,其中host-ip是你的樹莓派地址。

使用Portainer啟動(dòng)

在Portainer 上啟動(dòng)Node-Red 非常簡單，首先需要確保已經(jīng)按照介紹部分中的文檔成功啟動(dòng)了

Portainer:

其中 status一欄中可以看到 up6 minutes字樣，這表明此時(shí)portainer已經(jīng)啟動(dòng)了一段時(shí)間了，這時(shí)可以在瀏覽器地址欄中輸入https://{host-ip}:9443來訪問portainer的頁面。

在左側(cè)邊欄最下方的Setting 選項(xiàng)中找到AppTemplate 這一欄，然后填入RAK 為WisgateConnect 這款產(chǎn)品量身定制的App 模板，該模板中包含了數(shù)十種可一鍵部署的常用的服務(wù)，包括Node-RED，Zigbee2MQTT，TheThingsStackLNS，Helium gateway-rs，HomeAssistant 等等。

模板的URL是：

https://raw.githubusercontent.com/RAKWireless/portainer-templates/master/portainer_app_template.json

接著在左側(cè)的AppTemplate 中就可以看到包含Node-RED 在內(nèi)的數(shù)十種服務(wù)了：

點(diǎn)擊Node-RED 的圖標(biāo)，即可進(jìn)入部署頁面：

可在此頁面修改容器的名字或 PUID、PGID 等選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊左下方 Deploy the stack 來部署。部署完成后，會(huì)自動(dòng)刷新當(dāng)前界面，并返回容器列表頁面，就可以通過瀏覽器來訪問 Node-RED 的編輯器了。在同一局域網(wǎng)內(nèi)可訪問 http://{host-ip}:1880, 其中 host-ip 是你的樹莓派地址。

Node-RED示例

在進(jìn)入Node-RED 網(wǎng)頁編輯器中后，可以在左側(cè)邊欄中找到如下背景色為橘黃色的節(jié)點(diǎn)，這些都是RAK 為其WisBlock 工業(yè)傳感器和IO 開發(fā)的節(jié)點(diǎn)：

這些節(jié)點(diǎn)都是為WisBlock 傳感器和IO 開發(fā)，但是不僅WisBlock 模塊可以在WisGate Connect 上開箱即用，而且這些節(jié)點(diǎn)在大多數(shù)情況下也能夠支持采用同樣芯片的傳感器和IO，因?yàn)槲覀兘o這些節(jié)點(diǎn)提供了一些配置選項(xiàng)，用戶可以根據(jù)自己的情況修改這些芯片的軟件配置，使他們也能在別的設(shè)備上工作。

下表列出了這些Node-RED 節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的各個(gè)WisBlock 模塊，同時(shí)還有內(nèi)置的芯片型號(hào)，以及Node-REDflow 示例。關(guān)于這些Node-RED示例，可以直接查看[Wisblock-node-red 代碼倉庫](GitHub - RAKWireless/wisblock-node-red: NodeRED exampleflows to use with WisBlockmodules)，倉庫中包含了所有Node 的文檔和示例代碼。

此處以WisGateconnect 上自帶的溫濕度傳感器SHTC3 為例，展示如何快速的讀取溫濕度信息。更多細(xì)節(jié)請查看該傳感器對應(yīng)的[Node-RED flow example](wisblock-node-red/sensors/rak1901/rak1901-shtc3-read at master · RAKWireless/wisblock-node-red ·

GitHub)。首先需要將文件[rak1901-shtc3-read.json](wisblock-node-red/rak1901-shtc3-read.jsonat master· RAKWireless/wisblock-node-red·GitHub)中的內(nèi)容導(dǎo)入到Node-RED 中即可。請參考下方操作截圖：

在彈出的窗口中直接粘貼json 文件信息：

部署flow：

可以看到右側(cè)的debug 窗口中已經(jīng)出現(xiàn)了溫濕度讀數(shù)，但是默認(rèn)是華氏度?？梢赃x擇修改輸出的單位，從華氏度變?yōu)閿z氏度。

該倉庫中提供了瑞科慧聯(lián)開發(fā)的20 多個(gè)Node-RED 節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)示例代碼和文檔說明。借助這些文檔，可以很快的掌握如何在WisGateConnect 上使用Node-RED 這個(gè)低代碼平臺(tái)監(jiān)控和管理各種工業(yè)傳感器和IO 接口。