Bạn có muốn dành nhiều thời gian hơn để xây dựng hệ thống tự động hóa nhà hoàn hảo và ít thời gian hơn để viết mã nồi hơi? Bạn có thể có ít (hoặc không) kinh nghiệm mã hóa nhưng vẫn mơ ước tạo ra các dự án Internet of Things (IoT) mạnh mẽ.
Nếu bạn không thể, hoặc không muốn dành hàng giờ để viết mã, có rất nhiều phần mềm có thể làm việc chăm chỉ cho bạn! Ở đây chúng tôi tập trung vào Node-RED, một trình soạn thảo trực quan dựa trên dòng chảy có thể cung cấp mã bạn cần để chạy các dự án IoT của bạn. Với Node-RED, bạn có thể kết nối các thiết bị thông minh, API, dịch vụ trực tuyến và hơn thế nữa bằng cách kéo và thả dễ dàng.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu cách thiết lập Node-RED trên Raspberry Pi và truy cập trình chỉnh sửa trực quan của nó thông qua trình duyệt web của bạn. Khi bạn có quyền truy cập vào trình chỉnh sửa này, bạn sẽ thấy chính xác cách sử dụng Node-RED để xây dựng quy trình tự động hóa nhà mạnh mẽ bằng cách tạo một luồng gỡ lỗi đơn giản mà bạn có thể phân phối và kiểm tra trên Raspberry Pi.
Cách sử dụng Node-RED trong các dự án nhà thông minh
Node-RED có một thư viện các nút sẵn sàng bao gồm nhiều chức năng khác nhau. Bạn có thể sử dụng các nút này để tạo quy trình công việc hoàn chỉnh cho tự động hóa nhà. Chỉ cần lấy các nút bạn muốn sử dụng, thả chúng vào vải Node-RED và kết nối các nút để tạo thành một quy trình công việc.
Một số nút này đơn giản, ví dụ các nút xử lý sự cố, trong khi các nút khác phức tạp hơn. Một số nút nâng cao hơn thậm chí cho phép bạn tương tác với các chân GPIO (đầu vào / đầu ra chung) chạy dọc theo cạnh trên của Raspberry Pi.
Những gì bạn cần
Để hoàn thành hướng dẫn này, bạn cần:
- Raspberry Pi chạy Raspbian. Nếu bạn chưa có, Lấy phiên bản mới nhất và flash vào thẻ SD với thợ khắc bằng a cít.
- Cáp nguồn tương thích với Raspberry Pi của bạn
- Bàn phím ngoài và cách gắn nó vào Raspberry Pi của bạn
- Cáp HDMI hoặc micro HDMI, tùy thuộc vào kiểu Raspberry Pi của bạn
- Màn hình ngoài
- Kết nối Ethernet hoặc Wi-Fi
Raspbian: kiểm tra phiên bản mới nhất
Để bắt đầu, hãy đảm bảo bạn chạy phiên bản Raspbian mới nhất:
- Đính kèm tất cả các thiết bị ngoại vi của bạn vào Raspberry Pi.
- Kết nối Raspberry Pi của bạn với nguồn điện; nó sẽ tự động bắt đầu
- Nếu đây là lần đầu tiên bạn khởi chạy Raspbian, bạn sẽ cần điền vào hộp thoại cài đặt mặc định và kết nối với mạng Wi-Fi nếu bạn không sử dụng cáp Ethernet.
Khi Raspberry Pi của bạn đã bắt đầu, hãy nhấp vào biểu tượng thiết bị đầu cuối trên thanh công cụ và chạy các lệnh sau trong cửa sổ thiết bị đầu cuối:
sudo apt cập nhật sudo apt nâng cấp
Nếu Raspbian cài đặt bất kỳ bản cập nhật nào, bạn phải khởi động lại Raspberry Pi bằng lệnh sau:
Khi Raspberry Pi của bạn đã khởi động lại, bạn đã sẵn sàng để chuyển sang bước tiếp theo.
Cài đặt Node-RED, Node.js và npm
Tiếp theo, bạn phải cài đặt gói xây dựng cần thiết, được sử dụng để biên dịch và cài đặt các phần mở rộng Node-RED khác nhau:
sudo apt cài đặt bản dựng
Để cài đặt gói Node-RED, phiên bản hiện tại của Node.js và npm cũng được cài đặt trong lệnh sau. Ngoài việc xây dựng cần thiết, npm được sử dụng để cài đặt các mô đun Node-RED bổ sung:
bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)
Quá trình tải xuống này có thể mất một lúc, vì vậy bạn có thể muốn lấy một tách cà phê!
Bắt đầu nút-ĐỎ
Bây giờ bạn có thể bắt đầu Node-RED. Có thể khởi động Node-RED dưới dạng dịch vụ (với lệnh sudo systemctl start gật đầu), nhưng nếu bạn khởi động Node-RED trực tiếp, nó sẽ cho phép bạn truy cập vào thiết bị đầu cuối.
Để khởi động Node-RED mà không bắt đầu như một dịch vụ, hãy chạy lệnh sau:
Bây giờ bạn có thể kiểm tra trạng thái của Node-RED:
sudo systemctl tình trạng gật đầu
Một vài dòng cuối cùng trong đầu ra đầu cuối sẽ xác nhận rằng Node-RED đang chạy thành công.
Node-RED chạy lặng lẽ trong nền, vì vậy bạn có thể muốn nó tự động bắt đầu, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng Node-RED thường xuyên. Để khởi động Node-RED khi khởi động, hãy chạy lệnh sau:
sudo systemctl cho phép gật đầu
Thiết bị đầu cuối sẽ xác nhận rằng nó đã tạo một lối tắt liên kết tượng trưng cho Node-RED.
Nếu bạn đổi ý và muốn ngăn Node-RED tự động bắt đầu, hãy chạy lệnh đầu cuối sau:
sudo systemctl vô hiệu hóa gật đầu
Không yêu cầu mã: truy cập vào trình soạn thảo trực quan của Node-RED
Bây giờ Node-RED đang chạy trên Raspberry Pi của bạn, bạn có thể sử dụng nó để xây dựng quy trình công việc tự động hóa tại nhà với thao tác kéo và thả dễ dàng.
Để truy cập trình soạn thảo Node-RED, bạn cần địa chỉ IP Raspberry Pis. Bạn có thể lấy thông tin này bằng cách chạy lệnh terminal sau:
Khởi động trình duyệt mặc định trên Raspberry Pi của bạn và nhập URL sau và đảm bảo thay thế địa chỉ IP bằng địa chỉ IP duy nhất của Raspberry Pi: http: // (IP ĐỊA CHỈ): 1880
Ví dụ: nếu địa chỉ IP của bạn là 192.168.1.56, sau đó bạn sẽ sử dụng URL sau: http: //192.168.10,56: 1800
Trình chỉnh sửa Node-RED sẽ xuất hiện trong trình duyệt của bạn.
Khám phá trình soạn thảo IoT của Node-RED
Trình soạn thảo Node-RED được chia thành các phần sau:
- Thanh công cụ. Điều này bao gồm nút Phân phối, menu chính và menu người dùng, nếu xác thực người dùng được bật.
- Palette. Khu vực này chứa tất cả các nút được cài đặt và có sẵn để bạn sử dụng. Nếu bạn chọn một nút, tab thông tin sẽ hiển thị thêm thông tin về nút cụ thể.
- Stream. Đây là trang web nơi bạn mất tất cả các nút và tạo kết nối giữa chúng. Nếu bạn làm việc với nhiều nguồn cấp dữ liệu, chúng sẽ xuất hiện dưới dạng một hàng tab ở đầu không gian làm việc. Bạn có thể phóng to và thu nhỏ với các điều khiển ở dưới cùng bên phải của không gian làm việc.
Trình chỉnh sửa Node-RED cũng có một thanh bên hiển thị các bảng khác nhau tùy thuộc vào nội dung hiện được chọn:
- Thông tin. Điều này sẽ hiển thị thông tin về nút được chọn, bao gồm một bản tóm tắt các thuộc tính của nó. Nếu không được chọn, bảng thông tin sẽ hiển thị mô tả về luồng hiện tại.
- Debug. Điều này hiển thị các tin nhắn được gửi đến các nút khắc phục sự cố trong nguồn cấp dữ liệu của bạn, cùng với các tin nhắn từ thời gian chạy, nơi chúng có sẵn. Theo mặc định, bảng gỡ lỗi hiển thị tất cả các tin nhắn được gửi đến nó, mặc dù bạn có thể lọc đầu ra này, nếu cần.
- Config. Bảng này hiển thị danh sách tất cả các nút cấu hình, cùng với loại, nhãn của chúng và số lượng quy trình công việc sử dụng nút cụ thể này.
- Bối cảnh Data. Điều này cho thấy nội dung của kho lưu trữ dữ liệu ngữ cảnh, cho phép bạn chia sẻ thông tin giữa các nút mà không cần sử dụng các thông báo truyền qua luồng công việc. Để biết thêm thông tin về bối cảnh, hãy xem tài liệu chính thức của Node-RED.
Tự động hóa với Node-RED: tạo quy trình làm việc đầu tiên của bạn
Bây giờ bạn đã có tổng quan cấp cao về trình soạn thảo Node-RED, bạn có thể tạo nguồn cấp dữ liệu khắc phục sự cố đơn giản để phân phối và kiểm tra Raspberry Pi của mình.
Để bắt đầu, kéo một nút tiêm từ bảng màu và thả nó vào vùng làm việc.
Sau đó kéo một nút gỡ lỗi và thả nó vào không gian làm việc.
Hai nút này phải được kết nối. Giữ con trỏ chuột trên một trong các tay cầm ghi chú cho đến khi nó chuyển sang màu cam và kéo để hiển thị một hàng. Kéo dòng này đến nút khác và giải phóng nó: hai nút này bây giờ sẽ được kết nối.
Bạn có thể chỉnh sửa bất kỳ nút nào bằng cách nhấp đúp vào nút đó. Để xác minh rằng luồng gỡ lỗi của bạn đang hoạt động đúng, bạn tạo một tải trọng văn bản mà luồng công việc sẽ phân phối đến bảng điều khiển gỡ lỗi Node-RED.
Bấm đúp vào nút tiêm, mở bảng chỉnh sửa nút tiêm mới. Bạn có thể thực hiện nhiều thay đổi cho bảng này. Ví dụ này ở đây mở danh sách tải xuống và chọn chuỗi.
Nhập văn bản Xin chào, thế giới! và sau đó nhấp Xong để lưu các thay đổi của bạn.
Khi quy trình làm việc của bạn hoàn tất, bạn có thể kích hoạt nó bằng cách nhấp vào nút phân phối lại màu đỏ lớn.
Chạy nguồn cấp dữ liệu gỡ lỗi của bạn
Để kiểm tra luồng của bạn, hãy mở bảng khắc phục sự cố (bằng cách nhấp vào biểu tượng lỗi nhỏ trên thanh công cụ).
Di chuột qua Hello, World Node và nhấp vào hộp kiểm đi kèm.
Nếu luồng thành công, tải trọng thế giới Hello của bạn sẽ được hiển thị trong bảng xử lý sự cố.
Mặc dù đây là một quy trình công việc đơn giản, nhưng nó cho thấy cách bạn có thể tạo các nút và kết nối chúng để tạo thành một quy trình làm việc. Bạn có thể sử dụng cùng một quy trình để tạo tất cả các loại quy trình công việc phức tạp và nâng cao: chỉ cần giữ các nút từ bảng màu, thêm chúng vào không gian làm việc và kết nối chúng cho đến khi bạn nhận được kết quả mong muốn.
Ngoài Node-RED, bạn cũng có thể chuyển đổi Raspberry Pi thành cổng Edge để quản lý dữ liệu từ các thiết bị IoT của bạn hoặc các dự án Raspberry Pi khởi động với Cayenne.
Tìm hiểu thêm về các dự án Raspberry Pi khác tại đây.
Bài viết này có hữu ích không?
