虹科工业树莓派Node-RED应用(一) : 低代码实现状态监测

一、前言

Node-RED是一种编程开发工具，用于以新颖有趣的方式将硬件设备、API和在线服务连接在一起。在应用虹科工业树莓派开发的过程中，可以借助Node-RED实现工业物联网应用，降低开发难度。在过去的文章中，我们简单介绍了虹科工业树莓派关于Node-RED的科普知识。接下来，虹科工业物联网团队将持续为大家讲解如何一步步搭建物联网平台。本文为大家带来第一个应用讲解——实现对工业树莓派的状态监测。

二、节点和控件介绍&应用

1. 节点

所有的节点均可在节点管理处安装

（1） node-red-dashboard

搭建可视化界面必备节点，其中包含16个控件，都是搭建可视化界面必备控件，采用节点内的控件可以快速搭建监测界面。

（2） node-red-node-email

邮件收发节点，用于紧急情况下邮件通知相应负责人。

（3） node-red-contrib-simpletime

时间节点，用于显示系统时间。

2. 控件

节点内包含很多的控件，本文仅介绍搭建状态监测界面时所用到的控件，如对其他控件有兴趣，可以点击相应控件查看介绍：

（1） switch & button控件

switch控件和button控件都是按钮，可作为状态监测开关。两者的区别在于button控件每按一次触发一次，效果上等同于电路应用中的轻触开关，会出现自动复位的效果；switch控件则是每按一次则保持状态，效果上等同于电路应用中的自锁开关。

（2） text控件

该控件用于显示系统时间。

（3） gauge控件

gauge控件的主要功能是作为仪表盘，展示数据。在本次应用中，该控件用于展示数据以及充当指示灯。

（4） chart控件

该控件是图表控件，可作为折线图、柱状图，展示数据变化或数据对比。在本次应用中，该控件用于展示数据变化趋势。

（5） notification控件

notification控件的能操作提醒。在本次应用中，该控件用于界面警报。

（6） email控件

email控件的功能是发送邮件。在本次应用中，该控件用于邮件提醒相关负责人。

（7） simpletime控件

simpletime控件的功能获取时间。在本次应用中，该控件用于获取原始时间，通过函数整合，形成完整的系统时间。

（8） funcition控件

funcition控件用于编写函数，对数据进行处理，输出想要的值。在本次应用中，主要通过简单的语句实现数据处理。

三、搭建步骤

1、 处理器温度监测

（1） 开关设置

下拉“Group”选择添加新的group；

（2） 仪表盘设置

根据下图进行修改，其中：

Group：需选择与switch控件一样的，保证该控件和switch控件处于同一个界面内；

Type：该控件提供四种展示方式，可根据需求选择；

Label：设置该控件展示的名称

Units：设置单位；

Range：设置该控件的最大值和最小值；

注意：Units和Range会随着Type的选择发生变化。

（3） 变化曲线图设置

Group：需选择与switch控件一样的，保证该控件和switch控件处于同一个界面内；

Label：设置该控件展示的名称；

Type：该控件提供6种展示方式，可根据需求选择；

X-axis：设置横坐标展示的范围；

Legend：设置曲线的展示方式；

注意：X-axis和Legend会随着Type的选择发生变化。

（4） 效果

2、 指示灯监测（仿真）

（1） 状态仿真设置

下拉“Group”选择添加新的group；

添加三组button控件，Label和Payload按照以下规则设置：

运行正常：5

运行异常：10

待机状态：15

（2） 指示灯设置

Group：需选择与switch控件一样的，保证该控件和switch控件处于同一个界面内；

Type：该控件提供4种展示方式，可根据需求选择；

Label：设置该控件展示的名称；

Range：设置仪表盘的范围；

Sectors：设置不同区间的数据展示不同的颜色，“运行正常”对应“绿色”，“运行异常”对应“红色”，“待机状态”对应“橙色”；

（3） 弹窗警报设置

notification控件设置

Layout：设置弹窗模式，可以根据需求选择；

Default action label：设置弹窗按钮；

Topic：设置弹窗主题；

Name：设置控件名称；

function控件设置
添加以下函数：

（4）邮件警报设置（2种方法）

邮件控件设置

需要开启邮箱（接收/发送）的IMAP，获取授权码：

To：设置接收邮件的邮箱地址

Useried：设置发送邮件的邮箱地址

Password：填写发送邮件的邮箱对应授权码

名称：设置控件名称

条件判断设置（2种方法）
change控件

function控件

（5）效果

3、 系统时间设置

（1） simpletime控件设置

（2） function函数控件设置

（3）效果

4. 最终效果

四、状态检测平台

该平台实现的主要功能如下：

（1） 显示系统时间；

（2） 实时展示虹科工业树莓派处理器的温度值以及温度变化；

（3） “待机状态”、“运行正常”、“运行异常”三个按钮仿真虹科工业树莓派在运行过程中的三个状态。按下“运行正常”按钮，仪表盘展示绿色，并且虹科工业树莓派A1、A2指示灯亮绿灯；按下“待机状态”按钮，仪表盘展示绿色，并且虹科工业树莓派A1、A2指示灯亮橙灯；按下“运行异常”按钮，仪表盘展示红色，并且虹科工业树莓派A1、A2指示灯亮红灯；

（4） 消息通知，按下“运行异常”按钮，出现弹窗提醒操作员，并发送邮件提醒相关负责人。

五、总结

在整个状态监测平台搭建过程中，除了在函数控件中应用少量且简单的代码实现对数据解析转化之外，其余部分都是通过控件简单地配置、连线形成数据流，达到需求。

在Node-RED中包含有上千个节点，每个节点中包含控件，不同的控件搭配可以产生不同效果。接下来，虹科会持续分享关于虹科工业树莓派结合Node-RED的深入应用，敬请关注。

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审核编辑 黄昊宇