Node-RED

Node-RED to narzędzie do budowania przepływów automatyzacji przez łączenie bloków w interfejsie graficznym.

Node-RED jako środowisko przepływów

Node-RED jest narzędziem programistycznym przeznaczonym do tworzenia przepływów danych i automatyzacji za pomocą edytora działającego w przeglądarce internetowej. Aplikacja korzysta ze środowiska uruchomieniowego Node.js, dlatego może działać między innymi w systemach Windows, Linux i macOS. Przepływ buduje się z węzłów umieszczanych na obszarze roboczym oraz łączących je przewodów. Węzeł odbiera komunikat, wykonuje określoną operację i może przekazać wynik do kolejnego elementu.

Definicja przepływu jest zapisywana w postaci danych JSON. Dzięki temu przepływy można eksportować, importować i przenosić między instalacjami Node-RED, chociaż przed wdrożeniem trzeba sprawdzić zgodność użytych dodatkowych węzłów oraz ich konfiguracji. Node-RED rozdziela edytor, w którym projektuje się przepływ, od środowiska uruchomieniowego, które wykonuje jego logikę. Po zapisaniu zmian przepływ jest wdrażany do runtime, a jego działanie można obserwować za pomocą węzłów diagnostycznych.

Węzły, komunikaty i logika przetwarzania

Podstawową jednostką pracy Node-RED jest komunikat JavaScript, zwykle oznaczany jako msg. Węzły mogą odczytywać i modyfikować jego właściwości, w tym często używane msg.payload. Węzeł inject może rozpocząć przepływ ręcznie albo według harmonogramu, a węzeł debug wyświetla zawartość komunikatów w panelu bocznym edytora. Węzły change pozwalają ustawiać, przenosić, usuwać i zmieniać właściwości wiadomości bez pisania kodu. Węzeł switch kieruje komunikat do różnych wyjść na podstawie warunków.

Do bardziej szczegółowej obróbki służy węzeł function, w którym można umieścić kod JavaScript wykonywany dla odebranego komunikatu. Funkcja może zwrócić zmodyfikowany komunikat, kilka komunikatów albo nie zwrócić niczego, jeśli wiadomość ma zostać zatrzymana. Node-RED udostępnia również kontekst przepływu i kontekst globalny, które mogą przechowywać wartości między kolejnymi komunikatami. Takie dane trzeba projektować ostrożnie, ponieważ ich zakres, trwałość i sposób zapisu zależą od konfiguracji kontekstu.

Połączenia z urządzeniami i usługami

Node-RED może łączyć dane pochodzące z różnych interfejsów. Dostępne są między innymi węzły obsługujące żądania HTTP, odpowiedzi HTTP, WebSocket oraz komunikację MQTT. MQTT wykorzystuje model publikowania i subskrybowania tematów, dlatego przepływ może odbierać wiadomości z określonego tematu albo publikować wynik pod innym tematem. W przypadku HTTP węzły mogą pobierać dane z usługi internetowej lub udostępniać własny punkt końcowy, ale poprawne działanie zależy od adresu, metody, nagłówków, formatu danych i obsługi kodów odpowiedzi.

Node-RED jest często używany do integracji urządzeń sieciowych, czujników, aplikacji i lokalnych skryptów. Dane tekstowe mogą być przekształcane w obiekty JavaScript, a obiekty można serializować do JSON przed wysłaniem. W przepływie warto rozdzielić pobieranie danych, walidację, transformację i obsługę błędów. Węzły powinny przekazywać informację o błędzie do kontrolowanej gałęzi, zamiast pozwalać, aby nieprawidłowa wartość przechodziła dalej i powodowała trudne do wykrycia skutki. Panel debugowania pomaga sprawdzić kolejność zdarzeń, zawartość komunikatów oraz moment, w którym dane tracą oczekiwany format.

Uruchamianie Node-RED na komputerze i ocena problemów

Na komputerze z Node-RED należy rozróżnić problem samego runtime od problemu zaprojektowanego przepływu. Jeśli edytor nie otwiera się w przeglądarce, trzeba sprawdzić, czy proces Node-RED został uruchomiony, na jakim porcie nasłuchuje oraz czy port nie jest zajęty przez inną aplikację. Jeżeli edytor działa, ale przepływ nie reaguje, diagnostyka powinna objąć stan węzłów, połączenie z usługą zewnętrzną, poprawność danych wejściowych i komunikaty widoczne w panelu debugowania. Błąd połączenia MQTT, HTTP albo WebSocket nie musi oznaczać uszkodzenia Node-RED.

W praktyce pomocne jest testowanie przepływu małymi etapami: najpierw należy potwierdzić pojawienie się komunikatu wejściowego, następnie sprawdzić jego właściwości po każdej transformacji, a na końcu zweryfikować odpowiedź urządzenia lub usługi. Aktualizacje Node.js, Node-RED albo dodatkowych pakietów węzłów mogą zmienić zachowanie przepływu, dlatego przed zmianą środowiska warto zachować eksport JSON oraz zanotować używane moduły. Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów, komputerów PC i podzespołów, w tym diagnozowaniem problemów z instalacją, uruchamianiem oraz konfiguracją oprogramowania wykorzystywanego na komputerze.