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Mit Node-RED IoT-Prototypen erstellen

Viele Knoten führen zum Ziel


Node-RED ist ein visuelles Tool, mit dem sich IoT-Prototypen erstellen lassen, indem es Onlineservices, APIs und Hardwaregeräte miteinander grafisch verbindet. Dieser Artikel geht zunächst auf Node-RED ein, zeigt, wie sich ein einfacher „Flow“ anlegen lässt, Node-Module installiert und schließlich eigene Nodes geschrieben werden.

Das Open-Source-Tool Node-RED [1] steht unter der Apache-2.0-Lizenz und wird hauptsächlich von IBM Emerging Technologies entwickelt. Serverseitig basiert es auf Node.js, während der Browser die grafische Oberfläche darstellt. Mit Node-RED können in einem Flow verschiedene Eingabe-, Ausgabe- und Processing Nodes miteinander verbunden werden. Dadurch lassen sich Daten verarbeiten, verschiedene Dinge kontrollieren und steuern.

Die Node-RED-Oberfläche besteht aus drei Hauptbereichen, dem Node-Panel, dem Sheets-Panel und dem Info- und Debug-Panel. Das Node-Panel ist auf der linken Seite und enthält eine Liste der installierten und zur Verfügung stehenden Nodes. Diese werden in jeweilige Kategorien, wie zum Beispiel Eingabe- und Ausgabekategorien, gruppiert. Das Sheets-Panel in der Mittel definiert die so genannten Flows. Hier werden durch Drag and Drop die Nodes vom Node-Panel hineingezogen, miteinander verbunden und konfiguriert. Das Info- und Debug-Panel auf der rechten Seite ist in Tabs unterteilt. Der Infobereich zeigt für einen ausgewählten Node dessen Beschreibung an. Im Debug-Panel werden die Ausgaben der Debug Nodes oder interne Fehler aufgelistet.

Installation von Node-RED

Node-RED benötigt Node.js und den Package-Manager npm. Sie müssen auf dem System installiert sein. Eine ausführliche Installationsanleitung ist auf der Getting-Started-Seite von Node-RED [2] zu finden. Nach der Installation und dem Start ist Node-RED standardmäßig im Browser unter http://localhost:1880 erreichbar.

Auf der aktuellen Raspbian Version, bei der es sich um ein Debian-Betriebssystem für den Raspberry Pi handelt, ist Node-­RED bereits vorin­stalliert. Node-RED bietet auch eigene Nodes für den Raspberry Pi [3] an, um zum Beispiel auf die GPIO-Pins des Rasp­berry Pi zuzugreifen.

Flow anlegen

Node-RED Nodes verschicken untereinander Message-Objekte, bei denen es sich um JSON-Daten handelt, die einen payload-Parameter enthalten (siehe Screenshot im Debug-Panel).

Input-Nodes, die am weißen Quadrat an der rechten Seite zu erkennen sind, erzeugen Daten, die als Eingabe für eine oder mehrere Output-Nodes dienen. Bei Output-Nodes hingegen liegt das Quadr...

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