Node-RED物联网应用开发技术详解 何铮 朱迪

本书从技术角度系统讲解了Node-RED的使用方法和如何应用Node-RED开发物联网应用，是Node-RED领域的标准性著作，得到了Node-RED项目创始人Nick O'Leary的高度评价。
具体地，本书包含Node-RED的设计思想、技术基础、环境搭建、流程创建、使用方法、配置方法、内部节点、应用开发方法，以及解决常见需求的44个流程，几乎涵盖了使用Node-RED开发物联网应用所需的所有基础知识，能为读者建立完整的Node-RED知识体系和框架。

本书注重使用Node-RED开发物联网应用的各种技术和方法，它还有一个姊妹篇《Node-RED物联网应用开发工程实践》，讲解了Node-RED的官方扩展节点、自定义节点、团队开发等物联网应用端到端开发的细节，以及数据采集、智能家居、智能办公、智能节能方面的4大工程实战案例。
这两本书都配有大量辅助资源，包括流程实例、配置文件、实例代码等，可以通过本书的配套网站（Node-RED中文站）来获取。

*何铮
资深物联网技术专家，成都极企科技公司创始人兼CEO，领导极企科技专注于智能大楼的产品和解决方案的研发，获得三轮融资，获得国家高新技术企业认证和多项国家专利。基于对创新技术的热爱和追求，长期奋战在物联网应用开发一线，带领团队完成数十个头部企业的智能楼宇项目，拥有丰富的理论和实践经验。
四川省级人才，国家一级智能建筑师，电子科技大学科创导师。曾任用友旗下OA公司产品经理，带队完成连续十一年市场排名第一的OA产品的研发。

*朱迪
物联网技术专才，曾创办成都立方体科技有限公司，专注于统一通信领域的产品研发和解决方案，其研发的智能VoIP网关产品行销全球数十个国家，在智能楼宇项目建设方面有丰富的经验。曾于用友旗下OA公司参与OA产品的初创设计及核心代码编写。
国家一级智能建筑师，国家碳排放管理师，美国索菲亚大学MBA，电子科技大学计算机科学学士。

（1）作者经验丰富：资深物联网技术专家，长期奋战在物联网应用开发一线，带领团队完成数十个头部企业的智能楼宇类物联网项目，拥有丰富的理论和实践经验。

（2）Node-RED创始人推荐：Node-RED项目发起人Nick O'Leary对本书高度评价，认为本书介绍了用Node-RED开发物联网应用需要的一切信息。

（3）详解所有技术细节：详解Node-RED的设计思想、环境搭建、流程创建、使用方法、配置方法、内部节点、扩展节点、自定义节点、应用开发、常见问题解决方案等。本书讲解了物联网工程的系统架构、Node-RED官方的重要扩展节点、Node-RED的团队开发模式、自定义节点开发，以及如何将Node-RED嵌入到其他系统中等Node-RED的高级知识

（4）注重Node-RED工程实践：详解物联网工程系统架构，以及数据采集、智能家居、智能办公、智能节能方面的4个工程级的实战案例。

（5）语言简洁、图文并茂：语言简练、通俗易懂，包含大量截图和示例代码，阅读体验好。

（6）配备丰富学习资源：配套流程实例、配置文件和实例代码等辅助学习资源，事半功倍。

【为什么要写本书】

在这本书即将完稿时（2023 年第二季度），OpenAI 正式推出 GPT-4 文本生成 AI 系统，英伟达推出了全栈 AI 芯片工具和平台，接着苹果发布了 Vision Pro。它们改变了 AI 开发的基础技术栈，带来了全新的交互方式，使得普通人群也能轻松应用 AI 技术。毫不夸张地说，这一年是 AI 的里程碑时刻。它对技术领域的影响尤其巨大，各大巨头公司都在为跟上这个新时代的步伐做出积极的改变，人们也在热烈讨论未来 AI 应用将如何影响生活、职业和教育。

然而，“ AI 向左，IoT 向右”，2017 年第一波 AI 技术出现的时候曾推动了 IoT 的发展，当时还有一个技术术语叫 AIoT（Artificial Intelligence of Things，人工智能物联网）。它是将人工智能（AI）与物联网（IoT）相结合的概念，旨在利用人工智能技术来增强物联网系统的智能和自动化能力。通过将 AI 技术应用于物联网中的传感器数据分析、模式识别、自适应控制等方面，AIoT 可以实现更智能、自主和高效的物联网应用。AIoT 的应用范围非常广泛，涵盖了诸多领域，如智能家居、智慧城市、工业自动化、智能交通、健康医疗等。这一切的基础逻辑就是机器学习。无论视觉类 AI 技术、生产式 AI 技术、自然语言大模型 AI 技术还是推理类 AI 技术，都离不开机器学习，而机器学习的基础条件就是要有大量的数据作为学习原料。目前，各种互联网平台和系统产生了大量数据， 现实世界的摄像头和传感器也采集了大量数据。因此，数据将是连接 AI 和 IoT 的最基本因素。

AI 已经快速发展，IoT 也不能拖后腿。困扰物联网行业发展的问题其实早就存在优秀的解决方案，全球数以万计的程序员在开源社区创造出很多优秀的物联网项目，并应用到了现实场景中。其中，Node-RED 就是最受欢迎也最令人兴奋的项目之一。由于 Node-RED 具备可视化编程能力，因此很多人可以快速上手，但是应用到实际场景中还是会面临非常多的挑战。这些挑战并不是你需要熟悉一门开发语言，或是对某个技术协议要特别熟悉， 而是具体细节的配置方式、物联网流程的设计思路、协议转换过程中的协议选择、嵌入项目中的集成方式等。所以，我们往往在使用 Node-RED 以后会觉得越用问题越多，而中文资料又欠缺和分散，这是促使我们写本书的原因。

希望本书不仅可以带领读者入门 Node-RED，还能通过实际案例的分析帮助读者快速落地物联网应用项目，并且激发读者对物联网场景应用开发的兴趣。

【读者对象】

严格来说，Node-RED 这项技术本身极大地降低了物联网应用开发的门槛。无论 IT 工程师、OT（运营技术）工程师，还是创客、技术爱好者，都可以通过学习 Node-RED 来创建自己的物联网应用。

● IT 工程师：无论前端工程师还是后端工程师，都适合学习 Node-RED。前端工程师可以独立完成物联网后台的数据采集和控制，自行通过 HTTP、WebSocket、MQTT

（消息队列遥测传输）等常用的协议来对接前端界面，实现完整应用。后端工程师可以直接利用 Node-RED 数据采集和控制的能力并配合 dashboard 配置应用界面，实现完整的物联网应用。

● OT 工程师：OT 工程师可以将已经熟练使用的各种 OT 自动化控制器接入 Node-RED 中，然后通过 Node-RED 的流程编排和低代码能力完成后续信息化工作，开发独立的物联网应用或者对接应用系统，实现数字化转型。

● 技术爱好者 / 创客：当需要完成软硬件一体的物联网方案时，采用 Node-RED 和配套的树莓派等硬件，可以方便地开发系统原型，完成验证工作。同时，可以利用 Node-RED 的扩展能力，寻找所需的传感器和控制器方案，以逐步实现自己的设想。

● 科技企业：虽然这是一本面向个人学习的技术书籍，但是初创企业、集成商、大企业的 IT 部门也可以通过这本书来改变目前正在开发或者使用的物联网系统的技术选型，降低开发成本，提高对未来不断变化的场景需求的适应能力，甚至可以弥补自身开发团队的短板，突破更多的应用瓶颈。

【本书特色】

●全面且系统：本书涵盖了 Node-RED 的理论、使用和开发等内容，解决了网络上Node-RED 中文信息分散的问题，以及物联网扩展知识点的连通问题，为读者提供了全面而系统的知识框架。

●实践导向和解决方案：第 6 章通过大量流程示例帮助读者理解基础概念，并且涉及实际项目中的大部分应用场景；第 7 章整理出 Node-RED 使用中解决常见需求的 40 多个流程，可以指导读者快速使用 Node-RED 完成实际任务；第 8 章介绍重要节点dashboard 的使用，同时引入了第三方节点进行数据采集，完整地演示了利用 Node- RED 实现物联网应用实时数据采集、界面展现的全部过程。

●清晰而深入的讲解方式：以简洁清晰的语言解释复杂的概念，并提供大量系统截图、表格和源代码，使读者可以轻松理解书中的内容。

●最新技术和学习资源：为了与最新的 Node-RED 技术趋势保持同步，我们特别建立了 Node-RED 中文站点 www.nodered.org.cn，读者可以通过此站点了解最新的 Node- RED 标准和技术发展趋势。此外，该站点还为读者提供了丰富的学习资源，包括共享的流程、配置文件等。

【如何阅读本书】

本书共 8 章，从 Node-RED 背景、环境准备、安装开始，详细讲解了 Node-RED 编辑器使用以及 Node-RED 配置细节、Node-RED 的核心节点，最后通过完整的物联网实战案例介绍了物联网应用的开发流程。各章内容简介如下。

第 1 章对 Node-RED 进行简单介绍，包括 Node-RED 的发展历史、特性等。

第 2 章介绍如何建立 Node-RED 的运行环境，包括在不同的操作系统和 Docker 中安装Node-RED 的方法。读者可以根据自己的实际环境进行选择性阅读。

第 3 章通过创建两个简单的流程，让读者快速体验 Node-RED 的使用方法，最后介绍了流程备份或导出的方法。

第 4 章介绍 Node-RED 流程编辑器的使用方式，包括如何在图形编辑器上建立流程、节点、连线、子流程，以及如何使用环境变量等。

第 5 章介绍 Node-RED 的配置项，Node-RED 可以根据实际使用需求，通过配置文件进行配置项调整。

第 6 章详解 Node-RED 内置的 40 多个节点。

第 7 章通过案例讲解实际开发过程中的常见问题。

第 8 章通过气象台应用开发的讲解，演示如何真正实现一个物联网应用，让读者对Node-RED 在物联网系统中的真正价值有一个直观的了解。