Node-REDを使用したビジュアルプログラミング：モノのインターネットを簡単に配線する

プログラミングを通じて、単純な命令のシーケンスに従うことにより、マシンに複雑な動作を模倣させます。 Assembly、C、Python、JavaScriptなどのテキストプログラミング言語を使用することは、これを行うための主要な方法の1つです。これらのプログラミング言語の設計者は、表現力豊かな構文、堅牢なプログラミング構造、および強力なツールチェーンを通じて、プログラムの作成をできるだけ簡単にするために数え切れないほどの時間を費やしてきました。ただし、これらのプログラミング言語はすべて、テキストソースコードという共通の特徴を共有しています。

テキストでプログラムを書くことはうまくいきます、そしてほとんどの場合それはうまくいきます。ただし、プログラムを視覚的に表現する機能が望ましい場合がよくあります。多くの場合、大規模なシステムのさまざまなコンポーネントを介した情報の流れを設計できることだけが必要です。ビジュアルプログラミングツールは、プログラミングに不慣れで、変数、ポインタ、信号、スコープなどのさまざまな概念を処理するのに苦労している人にも寛容です。

次の兆候のうち、チームが小さすぎることを示すものはどれですか？

Node-REDは、視覚的にプログラミングするためのツールです。関係と機能を視覚的に表示し、ユーザーが言語を入力しなくてもプログラミングできるようにします。 Node-REDはブラウザベースのフローエディタであり、ノードを追加または削除し、ノードを相互に通信させるためにそれらを相互に接続できます。

Node-REDでは、すべてのノードは次の2つのタイプのいずれかです。 注入ノード または 関数ノード 。インジェクトノードは、入力を必要とせずにメッセージを生成し、それに接続されている次のノードにメッセージをプッシュします。一方、関数ノードは入力を受け取り、それに対していくつかの作業を実行します。 Node-REDは、これらのノードを多数選択できるため、ハードウェアデバイス、API、およびオンラインサービスをこれまでになく簡単に接続できます。

Node-RED入門

Node-REDはNode.js上に構築されています。 Node-REDをインストールするには、両方が必要です Node.js およびNPMがインストールされています。 NPMを使用すると、Node-REDのインストールは非常に簡単です。

Node-REDのフローエディタは、Webブラウザベースのアプリケーションです。これを使用できるようにするには、Node-REDを実行します。

＆hellipを実行し、http：// localhost：1880に移動します。

こんにちは世界！

「Hello、world」と言うことを学ばなくても、どの初心者向けプログラミングチュートリアルが完了しますか？それを正確に試すことから始めましょう：

1. ドラッグアンドドロップ 注入ノード フローエディタで。次に、ダブルクリックしてペイロードを文字列として設定し、「Helloworld」と記述します。
2. ドラッグアンドドロップ デバッグノード 、注入する場合と同じ方法です。
3. それらを一緒に配線します。
4. 右隅にある「デプロイ」ボタンをクリックします。
5. のすぐ左にある青いボタンをクリックします 注入ノード 。

それを試してみてください。次のようなものが表示されます。

JavaScriptだけ

Node-REDを使用すると、単純なノードや機能だけに限定されません。 Node-REDはNode.js上に構築されているため、すべて JavaScript 。実際、ノードはNode.jsモジュールです。それらはで見つけることができます http://flows.nodered.org/ 、したがって、それらを左側のパネルに追加するには、それらを「npminstall」するだけです。実際、独自のフローを開発して、フローリポジトリにアップロードすることができます。 Node-REDが提供するコードエディタ内の関数ノードにJavaScriptを入力できるため、アプリケーションは必要に応じて複雑にすることができます。

プラットフォームはNode.jsに基づいているため、同じイベント駆動型の非ブロッキングモデルを利用します。そのため、Node-REDで構築されたアプリケーションは、クラウドだけでなく、RaspberryPiなどの低コストのハードウェアでも実行できます。

Now Let's Go Pro：ホームオートメーションの時間

Node-REDがモノのインターネットの領域にどのように適合するかを示すために、スマート電球の色を変更するアプリケーションを作成しましょう。誰もが同じスマート照明システムを自由に使えるわけではありませんが、公式のフローリポジトリから適切なNode-REDモジュールを見つけることができるので、心配する必要はありません。ただし、物事をさらに簡単にするために、よりスマートなものを探しましょう。

Netbeastに会いましょう。これは、ワイヤレスプロトコル、ブランドの互換性などの詳細を心配したり、特定の各APIの処理方法を知らなくても、モノのインターネットアプライアンスおよびデバイス用のアプリケーションを開発するためのオープンソースプラットフォームです。これにより、実際のデバイスとして機能する仮想デバイスを使用できます。したがって、スマート電球がなくても、仮想電球を利用できます。

インストールできます Node-REDのNetbeast このようなグローバルなnpmパッケージ：

ザ・ netbeast-redノード Netbeastダッシュボードを表し、APIプリミティブを自宅にあるすべてのスマートデバイスに変換します。幸い、モジュールとしても利用できます！

Netbeastを起動します。

これにより、ダッシュボードがポート8000​​で使用可能になり、SSLが8443で使用可能になります。次に、ブラウザーを開いてhttp：// localhost：8000に移動し、[探索]に移動します。そこでは、たくさんのアプリやプラグインを見つけることができます。スマート電球のブランド（Philips Hue、LIFX、WeMo）を探すか、持っていない場合は、電球プラグインをダウンロードしてみてください。ダッシュボードプラグインにこれ​​らのいずれかが含まれていることを確認してください。

黄色のバッジは、プラグインが実行されているが、デバイスが見つからないことを示します。電球プラグインをクリックして、仮想電球を作成します。検出された他のデバイスはすべて、ネットワークの下に表示されます。

すべてが整ったら、仕事に戻りましょう。簡単なフローを作成します。

1. 注入ノードをドラッグアンドドロップします。
2. Netbeastノードをドラッグアンドドロップします。
3. デバッグノードをドラッグアンドドロップします。
4. 以下に示すように、すべてを配線します。

それでは、HTTPリクエストをダッシュ​​ボードに送信しましょう。 Netbeast APIを使用して、電球でトリガーする値を含むJSONを注入ノードを介して送信する必要があります。

ボタンを押すと、すべてのスマート電球に色と電力が注入されます。

各トピックは、異なる種類のデバイスを表します。したがって、照明だけでなく、音楽、暖房、ビデオに関するトピックもあります。湿度、存在、温度のセンサーだけでなく、リストは続きます。彼らのドキュメントには、あらゆる種類のデバイスに変換するためのトピックと推奨される構造のリストがあります。このIoTエンジンは未成熟ですが、強力です。開発者が情報を再利用して、真に接続されたシナリオを作成できるようにするオープンソース。

もっと深く行きましょう

次に、別のプラグインである周囲ノイズ検出器を使用して2番目のフローを作成し、それをトリガーとして使用して、電球の色をノイズセマフォとして変更します。このチュートリアルでは、仮想のものを使用するため、新しいハードウェアを購入する必要はありません。 Node-REDエディタの「プラス」ボタンをクリックすることから始めましょう。

ダッシュボードhttp：// localhost：8000 / exploreで[Explore]セクションに再度移動し、Volume-Pluginを探します。これは、getUserMedia()を利用する非常に初歩的なWebアプリです。ブラウザー内で、単純なHTMLアプリからメディアをキャプチャします。したがって、おそらく最新のブラウザでのみ機能します。

仮想電球と同様に、クリックして開きます。マイクから録音する許可を求められます。次に、メッセージをNetbeastのMQTTブローカーに送信します。このブローカーは、すべてのダッシュボードで共有されるため、サブスクライブできるようになります。このようなことを行うには、ドラッグアンドドロップするだけで済みます。 netbeast-trigger node-redのエディタにノードします。次に、トリガーとNetbeastノードの間に関数を挿入して、音量が大きすぎるかどうかを判断します。また、いくつかのデバッグノードを使用して、すべてが正常かどうかを確認する必要があります。スキームは次のようになります。

それでは、tooLoud関数ノードにコードを入力しましょう。はい、コーディングしなくてもプログラミングできると約束したことは知っていますが、すでにできることを示しました。また、使用可能なさまざまな要素またはレジストリの他のノードを組み合わせて、次のことを実行できます。

このかなり単純なコードスニペットは、前のノードによって報告されたボリュームレベルに応じて、特定のカラーコードを持つ次のノードの3つのペイロードの1つを返します。

これで準備が整いました。もう一度[デプロイ]ボタンを押して、音を立てましょう。電球がある色から別の色にすぐに変わる様子を見てみましょう！

使用しているマイクとWebブラウザーは異なる場合があるため、機能値としきい値を自由に調整し、色の値を試して、電球がどのように変化するかを確認してください。

独自のプラグインの作成

純粋なCSSのこの電球はこれに触発されました cssdeck 。

お気づきかもしれませんが、以前の仮想電球は非常に初歩的なものなので、微調整することをお勧めします。またはさらに良いことに、独自のスマートホームコントローラーを作成できます。そこで、Netbeastの仮想プラグインを作成するプロセスを実行します。これにより、スマートデバイス用の独自のコントローラーを作成できるようになります。

netbeast-cliを使用できますいくつかのコードを自動的に生成するパッケージ。 netbeast create myplugin --pluginを実行する最終的には、次のような基本的なプロジェクトになります。

フロントエンド

それでは、フロントエンドで電球の模倣を始めましょう。通常、デバイスコントローラーにはありません。 公衆 フォルダはまだscaffoldコマンドに含まれています。 publicを作成しましょうプロジェクト内にdirを設定し、次のHTML、CSS、およびJSファイルを配置します。

index.html

 beast ( 'lights' ). set ({  color :  '' ,  power :  ''  })

電球.css

これらのHTMLファイルとCSSファイルを使用すると、ブラウザで電球の形をすでに確認できるはずです。 HTMLファイルを開いて、ライブで確認してください。動作していますか？では、いくつかの機能を追加しましょう。

電球.js

このファイルは、クリックしてクリックするだけで電球の動作を模倣し、Netbeastを介して色を変更するために少し使用されるいくつかの関数を設定します。

この後、フィールドと実行ボタンはすべて意味をなすはずです。真新しい仮想電球でさまざまな色を試してみることができます。しかし、私たちがこのようにやってきた理由は、それをモノのインターネットエコシステムの別のデバイスにするためでした。

hw-api.js

自作のフロントエンドJSの最後。 WiFiやBluetoothの電球が電話、サーバー、ハブなどのリモートコントローラーで行うように、サーバーとのワイヤレス接続を模倣します。これは、実際のプラグインコードがそれを制御するために使用するインターフェースです！

最後に、WebSocketライブラリをHTMLから含める必要があるため、フロントエンドの準備が整います。 https://raw.githubusercontent.com/netbeast/bulb-plugin/master/public/socketio.jsからソースをコピーして、というファイルに貼り付けることができます。 socketio.js 。 curlのある端末からまたはwget、これを簡単に行うことができます：

これで、次のようなファイル構造になります。

バックエンド

次に、デバイスとのインターフェイスを実装し、Netbeastエンジンに登録します。 WebSocketをリッスンして、電球がネットワークにインストールされていることを検出し、POSTを作成します。ダッシュボードAPIに追加して、新しいリソースを利用できるようにします。

そのために、以前に生成したファイルを見てみましょう。

package.json

このファイルには、アプリの実行に必要なすべての依存関係と情報が含まれています。 Netbeastは通常のpackage.jsonを使用しますまた、名前やタイプなどの情報を取得することもできます。このパッケージがプラグインであることを指定することが重要です！

index.js

これは、プラグインを起動するためにNetbeastダッシュボードから呼び出されるコードです。着信要求を受け入れる場所を知るには、コマンドライン引数でポートを受け入れる必要があります。 node myplugin.js --port と入力したかのように起動されます。注意してください ハッシュバン 初めも！ #!/usr/bin/env node。

c法人対s法人

アプリを見つけるために、GitHubの検索APIを利用します。次の宛先にGETリクエストを行った場合と同じ結果が表示されます。 https://api.github.com/search/repositories?q=netbeast+language:javascript

アプリが表示されると、アプリが表示されることがわかります。

次は何ですか？

どちらのプロジェクトもオープンソースであり、実際にコミュニティが関与しています。 Node-REDへの独自のフローまたはノードの作成を開始する場合は、それらを確認してください。 公式ドキュメント 。そこに記載されている手順に従うと、すぐに独自のノードまたはフローを公開できるようになります。

一方、Netbeastの内部に飛び込みたい場合は、それらのドキュメントに従うか、ダッシュボードリポジトリを確認することもできます。 Netbeast APIを使用すると、個々のデバイス、ブランド、またはテクノロジーに集中する必要がなくなるので、試してみてください。あなたはそれについてもっと学ぶことができます ここに 、または彼らに参加する Slackチャネル Node-RED、IoT、またはNode.jsについて話し合います。

このようなものをRaspberryPi、Beagle Bone、または古いサーバーにインストールする場合は、コードなしでハッキング可能なスマートハブに変えることができます。両方のサイトにそれらの既成のビルドがあります。

ハッピーハッキング。