node-red：环境搭建及使用

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一、node-red简介

  Node-RED是一个构建物联网应用的开源可视化界面开发工具，提供了一个基于浏览器的流程编辑器，通过拖拽连接节点的编程方式，快速连接硬件和设备到Web服务和其他软件，可以一键部署运行，创建好的流程还可以通过导出导入JSON文件轻松实现程序移植。
  它是基于Node.js构建的轻量级开源工具，非常适合运行在Raspberry Pi等低成本边缘设备以及云端。兼容的运行环境如下：

• 本地服务器：包括任何基于 Debian 的操作系统（Ubuntu、Diet-Pi）、RedHat、Fedora 、CentOS、Windows、Docker、KylinOS(国产银河麒麟)等
• 设备：Raspberry Pi、BeagleBone Boards、Arduino、Android
• 云环境：IBM Cloud、SenseTecnic FRED、Amazon Web Services、Microsoft Azure、阿里云等
    Node-RED特点：图形化编程、丰富的API库（更多内容：https://nodered.org/docs/api/）、高度扩充性，已存在大量的Library\Flow\Node可下载使用（更多内容：https://flows.nodered.org/）
  node-red所在层：

　Node-RED通过安装存储库中的模块，可以获取数据层或者设备层的采集数据，同时可以对采集数据进行处理加工转化为自定义json格式，进行页面展示或入库存储。

参考链接：
1、Node.js官网
2、nodered官网
3、Node-RED实现OPC DA数据采集

二、准备工作 - 安装node.js

1. node验证
     由于node-red是基于node.js的，首先要确保机器上是否安装，使用指令查询node版本：node -v
   
   如果没有版本信息，请先安装：node.js卸载、安装、配置详解
   如果已经安装，可点击跳转到下一步

三、 nodered安装

nodered官网

3.1 windows10环境下安装

1. 将Node-RED安装为全局模块有两种方式：
   （1）在cmd下执行以下命令：npm install -g --unsafe-perm node-red
   
   使用该种方式安装的为系统默认的版本。
   （2）指定安装的版本：npm install -g --unsafe-perm node-red@版本号

#示例
npm install -g  node-red@2.2.2
1
2

2. 安装完成后，运行node-red的简单方法是在命令提示符下使用命令:node-red
   
3. 键入后，在浏览器地址栏中输入http://127.0.0.1:1880/即可进入nodered
   

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3.2 linux环境下安装

   linux环境搭建实战链接： centos通过源文件的方式安装node-red

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四、 nodered使用

4.1 面板操作

Node-RED的面板的操作

4.2 公共节点的使用

nodered使用详解及示例

Node-RED公共节点的使用

4.3 上下文、全局变量

  nodered在节点在节点之间传递msg 对象，然而，这个对象被下一个msg 对象替换。那么如何在节点调用之间存储数据呢？
  Node-Red 提供了三种机制：

• 所属上下文对象-stores数据的节点 - conext
• 该流对象-针对流存储数据 - flow
• 在全局对象-stores数据画布 - global

在 Function 节点中，可以使用三个预定义的变量来访问上下文：

1. context- 节点的本地上下文：只能在一个节点流中使用，用于存储函数变量。
   如：inject - function - debug 构成的一个流。

取值和存储的过程是使用对象的get方法取值和set方法存储值：
name =context.get("name"); //检索变量  
context.set("name",name); // 存储变量
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在上下文对象中为函数 1 存储的变量对函数 2 不可用，反之亦然。

2. flow- 流范围上下文：只能在一个流程范围，在node-red编辑界面中为一个页面;

flow.set("flow-topic","flow-1");
var topic =  flow.get("flow-topic");
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2

3. global- 全局范围上下文：可以在不同流程中使用

global.set("all-topic","test-1");
var topic =  global.get("all-topic");
global.keys(..) ：返回所有全局作用域上下文属性键的列表
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3

  存储在 context、flow 和 glbal 变量中的数据称为上下文数据，通常存储在内存中。这意味着如果重新启动流程，则数据将丢失。然而，从 0.19 版本开始，可以将上下文数据存储在文件系统中。
为此，您需要修改设置文件并添加以下条目：
上下文存储：{
默认值：“仅内存”，
仅内存：{ 模块：‘内存’}，
文件：{ 模块：‘本地文件系统’}
},
  您将它放在设置文件中的哪个位置并不重要，并且根据您开始使用的 node-red 版本，您可能已经有一个被注释掉的条目。上面的设置将 node-red 配置为使用内存中的默认存储以及文件存储的文件系统。将数据保存到上下文变量或从中检索数据时，您需要指定它们所在的存储。默认值在内存中。

4.4 节点管理

  点击右上角的设置，选择“节点管理”：

4.4.1 查看节点

查看已安装节点：

4.4.2 安装新节点

注意：* 节点版本与nodered、node.js版本要保持兼容：*
  以modebus节点为例，nodered官网-节点-modbus介绍中有兼容信息，上面说明了不同版本需要的节点版本，这里一定要注意，如果版本不兼容，后期开发时会出一些莫名的问题。

  安装新节点有两种方式：

1. 通过界面安装：
   

如果能在界面找到对应的包及版本，一般第一种方式较为简单。但是界面一般只显示最近版本，如果找不到版本的话，可以用第二种放方式。

2. npm安装：
   进入cmd命令，通过npm命令安装：npm install -g 节点名称@版本号

#示例
npm install -g node-red-contrib-modbus@5.21.2
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2

如果不知道节点对应的详细名称，可以进入nodered官网 找到对应的包及版本。

  安装成功后，浏览器刷新node-red界面http://localhost:1880/，在对应栏目看节点是否已成功添加：

如果刷新后没出现节点，建议保存当前nodered数据后，重启nodered服务。

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4.5 node-red modbus

ModeBus组件介绍

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五、node缓存

5.1 缓存清理

执行命令清理：npm cache clean --force

5.2 node内存泄漏耗尽

  在使用最新Vue脚手架vue-cli搭建的项目开发时，因为频繁修改代码，导致内存溢出，出现：
FATAL ERROR: Ineffective mark-compacts near heap limit Allocation failed
(致命错误：使用任何“NPM”命令时JavaScript堆将耗尽内存)
  三种解决方法：

1. 需要增加节点允许的内存量。
   （1）打开一个cmd窗口
   （2）执行命令： setx NODE_OPTIONS --max_old_space_size=10240
   （3）关闭所有cmd /代码编辑器
   （4）重新打开cmd并再次运行节点命令（npm等）
2. 直接覆盖，在package.json替换scripts下的serve指令内容：

serve" : "node --max_old_space_size=4096 node_modules/.bin/vue-cli-service serve --open
1

开发时运行npm run serve或yarn serve即可。

3. 优雅的覆盖：

和以上的方法唯一的不同，就是不需要编写vue-cli-service包的路径，代码更优雅，也不受包地址 的影响。

全局安装npx: npm i -g npx
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直接在package.json替换scripts下的serve指令内容：

serve": "npx --max_old_space_size=4096 vue-cli-service serve
1

开发时运行npm run serve或yarn serve即可。

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六、后台运行

  为了防止node-red在X-shell关闭后也跟着关闭，可以通过pm2启动
pm2是一个进程管理工具,可以用它来管理你的node进程，并查看node进程的状态，当然也支持性能监控，进程守护，负载均衡等功能。
  使用快捷键: Ctrl + c 退出之前的node-red。

npm install -g pm2
pm2 start node-red
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七、 nodered卸载

  nodered卸载运行命令：npm uninstall -g node-red

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八、node-red部署： 一机多实例

【本人实战记录 - node-red环境搭建 ： 一机多实例】

九、更多

• node.js卸载、安装、配置详解
• 采集服务器配置及软件安装
• centos通过源文件的方式安装node-red
• node-red环境搭建 ： 一机多实例
• node-red全局变量（永久）存储
• V5.0.X版本 EMQX安装、卸载 以及使用
• Modbus协议基于modscan 的设备数据收发过程模拟
• modscan模拟数据，nodred通过modbus协议向emqx创建规则引擎写入TDengine库
• MODBUS调试工具(modscan32)使用说明
• 通信接口和通信方式总结

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