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78.2
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編輯推薦: |
(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 OLeary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。
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內容簡介: |
内容简介本书从工程实践角度系统讲解了Node-RED高级知识和工程级物联网应用的开发,是Node-RED领域的标准性著作,得到了Node-RED项目创始人Nick OLeary的高度评价。具体地,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,能指导读者快速掌握物联网应用的端到端开发。此外,本书还详细讲解了数据采集、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。本书注重使用Node-RED开发物联网应用的高级知识和工程实践,它还有一个姊妹篇《Node-RED物联网应用开发技术详解》,介绍了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。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http://www.nodered.org.cn(Node-RED中文站)来获取。
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關於作者: |
作者简介
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。
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目錄:
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前言
第1章 Node-RED应用开发工程要点1
1.1 物联网工程系统架构1
1.1.1 IoT设备层3
1.1.2 IoT网关层5
1.1.3 IoT平台层6
1.2 物联网工程和数字孪生7
1.3 物联网工程和时序数据库9
1.4 物联网工程和AI视觉识别11
1.5 物联网工程开发语言和技术栈13
第2章 Node-RED重要扩展节点15
2.1 扩展节点的查找和安装方式16
2.1.1 官网查找16
2.1.2 利用编辑器查找16
2.1.3 扩展节点的安装16
2.2 官方扩展节点——Node-RED dashboard模块17
2.2.1 版本说明18
2.2.2 访问dashboard模块18
2.2.3 在settings.js文件中设置UI地址18
2.2.4 dashboard层次结构19
2.2.5 布局规则20
2.2.6 在dashboard选项卡中设置20
2.2.7 小部件23
2.2.8 图标38
2.2.9 在用户交互界面添加加载页面43
2.2.10 为dashboard设置安全访问策略44
2.2.11 dashboard的多用户使用44
2.3 其他官方扩展节点44
2.3.1 分析类44
2.3.2 功能类44
2.3.3 硬件类45
2.3.4 输入/输出类48
2.3.5 解析器类49
2.3.6 社交类49
2.3.7 存储类50
2.3.8 时间类50
2.3.9 效用类50
2.4 常用扩展节点50
2.4.1 serialport节点50
2.4.2 modbus节点52
2.4.3 mysql节点54
2.4.4 bacnet节点56
2.4.5 lonworks节点57
2.4.6 knx节点58
第3章 大型项目最佳实践61
3.1 流程结构规划61
3.2 消息设计65
3.3 流程文档化67
3.4 项目化管理流文件70
3.4.1 开启项目化管理功能72
3.4.2 项目化管理78
第4章 自定义节点开发87
4.1 创建第一个自定义节点89
4.2 JavaScript文件93
4.2.1 节点构造器94
4.2.2 接收消息95
4.2.3 发送消息96
4.2.4 关闭节点97
4.2.5 记录事件98
4.2.6 自定义节点用户属性预设99
4.2.7 节点上下文100
4.2.8 节点状态101
4.3 .html文件101
4.3.1 注册节点102
4.3.2 编辑对话框104
4.3.3 节点属性112
4.3.4 帮助文本114
4.3.5 编辑器事件116
4.3.6 节点凭证116
4.3.7 节点外观118
4.4 配置节点123
4.4.1 定义配置节点125
4.4.2 使用配置节点126
4.5 节点帮助文本编写指南127
4.5.1 帮助文本中的章节标题129
4.5.2 消息属性129
4.5.3 多个输出130
4.5.4 通用规则130
4.6 单元测试131
4.7 国际化132
4.7.1 消息文件133
4.7.2 使用 i18n 消息134
4.8 在编辑器中加载额外资源135
4.9 将子流程打包为模块136
4.9.1 创建子流程136
4.9.2 添加子流程元数据136
4.9.3 创建模块137
4.9.4 添加subflow.json文件137
4.9.5 更新package.json文件138
4.10 打包139
4.10.1 自定义节点命名规则139
4.10.2 目录结构140
4.10.3 在本地测试节点模块140
4.10.4 package.json140
4.10.5 自述文件141
4.10.6 许可证文件142
4.10.7 发布到 NPM143
4.10.8 添加到 flows.node-red.org143
第5章 将Node-RED嵌入用户系统145
5.1 Node.js环境的系统如何对接Node-RED145
5.1.1 Runtime API148
5.1.2 Editor API164
5.1.3 Module API169
5.2 从外部系统调用Admin HTTP API170
5.2.1 HTTP安全认证方式Authentication170
5.2.2 数据结构171
5.2.3 错误175
5.2.4 API方法175
第6章 数据采集实战:空气质量监控177
6.1 背景和目标177
6.1.1 项目背景178
6.1.2 项目需求分析178
6.1.3 实战目标178
6.2 技术架构178
6.3 技术要求179
6.3.1 硬件选型179
6.3.2 软件选型180
6.4 环境准备180
6.4.1 物理连接和接线180
6.4.2 网络配置和位置记录181
6.5 实现过程182
6.5.1 在IoT网关中配置传感器的接入182
6.5.2 在IoT平台通过MQTT接收IoT网关采集的数据191
6.5.3 在IoT平台配置前端界面的WebSocket连接195
6.5.4 大屏展示界面的实现196
6.5.5 IoT平台对外接口的实现199
6.5.6 IoT平台场景实现201
6.6 案例总结204
第7章 智能家居实战:基于树莓派搭建智能家居场景205
7.1 背景和目标205
7.1.1 项目背景205
7.1.2 项目需求分析206
7.1.3 实战目标206
7.2 技术架构207
7.3 技术要求207
7.3.1 硬件选型207
7.3.2 软件选型209
7.4 环境准备210
7.4.1 软件环境安装210
7.4.2 物理连接和组网217
7.4.3 网络配置和位置记录221
7.5 实现过程222
7.5.1 照明控制222
7.5.2 窗帘/浇灌控制224
7.5.3 传感器数据采集225
7.5.4 照明、采光自
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內容試閱:
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前 言
为什么要写本书
“AI向左,IoT向右”。2023年,OpenAI推出了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,苹果发布了Vision Pro。这些技术的出现,改变了AI开发的基础技术栈模式并带来了全新的交互方式,将AI推向了普通用户。这一年是AI领域不平凡的一年。
面对真实的物理世界,采集不同领域的数据、控制不同的设备并且对接到IT系统需要跨领域的学科知识和技术,涉及电气领域、自动化领域、工业控制领域、传感器领域、智能家居领域等。各物联网工程采用的技术各不相同,既包括来自20世纪70年代的PLC技术,也包括近几年的ZigBee、LoRa等无线物联网技术。同时,真正的物联网应用还需要由专业人士完成。在这样的背景下,物联网平台开始蓬勃发展,而Node-RED凭借优秀的扩展性和活跃的开发社区成为全球最为成熟的开源物联网平台。目前,越来越多的商业项目采用Node-RED作为基础物联网低代码平台。
Node-RED以Node.js作为基础开发技术,采用JavaScript或者TypeScript进行编码,降低了入门门槛。同时,全球开发者提供了4000余个节点组件(截至2023年12月),涵盖基于各种物联网协议和硬件连接的现成方案。但是,当你准备把Node-RED引入实际的工程项目时,还会面临很多实际的挑战,包括如何构建物联网的技术架构,如何进行软硬件选型,团队如何协作进行Node-RED开发,如何将Node-RED嵌入自己的项目,如何开发一个适合项目使用的节点等。应对这些挑战,缺乏系统的学习资料和文献,更多是零散的在线资料,这促使我编写了这本体系化的Node-RED实战参考书,希望通过真实案例的分析和Node-RED项目化技术的介绍总结出Node-RED商业项目的最佳实践。
读者对象
本书面向对Node-RED有一定使用经验,希望将Node-RED引入实际项目的读者。
IT工程师:无论前端工程师还是后端工程师,都可通过Node-RED完成物联网后台的数据采集和控制,并通过HTTP、WebSocket、MQTT等常用的协议来对接前端界面,实现完整应用。
OT工程师:可将已经熟悉的各种自动化控制器接入Node-RED,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,并配合dashboard节点的使用配置出应用界面,完成独立的物联网应用或者对接应用系统。
技术爱好者和创客:可以采用Node-RED和配套的树莓派硬件等,方便地开发系统原型,完成验证工作,同时利用Node-RED的扩展能力,构建适合项目的软硬件方案。
科技企业的技术负责人:初创企业、集成商、大型企业的IT部门技术负责人可以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的应对能力,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
物联网工程全面解析:本书全面讲解了物联网工程的技术架构、数据库选择、数字孪生和AI视觉识别等技术,同时梳理了物联网工程技术栈和开发语言,方便开发人员从传统的IT项目开发转移到物联网项目开发。
实践导向和解决方案:四大实战案例涵盖了常见的物联网应用场景,不仅完整地演示了Node-RED实现物联网应用的过程,还衍生到了项目准备、软硬件选型、项目实施、项目部署等全流程。
清晰而深入的讲解:以简洁清晰的语言解释复杂的概念,并提供大量的系统截图、表格和源代码。无论初学者还是有经验的专业人士,都能轻松理解书中的内容,并建立起扎实的理论基础。
最新技术和前沿趋势:本书保持与Node-RED最新技术和前沿趋势同步,并特别建立了Node-RED中文站点。希望通过此站点建立Node-RED中文应用圈,交流最新的Node-RED技术、标准和发展趋势,为读者应对未来的挑战做好准备。
丰富的学习资源:除了书中的内容,本书配套的Node-RED中文站点还提供了丰富的学习资源,包括共享的流程、配置文件、视频文件等。这些资源将帮助你巩固所学的知识,并促进你与其他读者和专家的互动交流。
如何阅读本书
本书继我和朱迪编写的《Node-RED物联网应用开发技术详解》之后推出,利用Node-RED搭建真实的物联网应用,以工程化思维为导向,为打算利用Node-RED搭建真实物联网项目的读者提供完整的实践指南。全书内容分为9章。
第1章介绍物联网工程的系统架构,包括物联网平台、物联网网关、数字孪生和时序数据库等。
第2章介绍如何使用Node-RED官方的重要扩展节点,同时介绍了如何使用dashboard节点构建物联网数据采集界面。
第3章介绍如何通过合理的流程结构规划、消息设计和流文件的项目化管理来实现Node-RED的团队开发模式。
第4章介绍如何开发自定义节点。
第5章介绍如何将Node-RED嵌入用户的系统。
读者可以通过以上内容全面了解如何使用Node-RED快速完成物联网端到端的开发,再通过第6~9章模拟各种工程场景的实战案例,掌握如何将Node-RED应用到自己的工程实践中。
第6章介绍数据采集实战,通过RS485连接空气传感器监控空气质量,然后展现在Dashboard中。
第7章介绍智能家居实战,通过树莓派搭建物联网网关,集成小米智能家居产品,实现智能家居系统。
第8章介绍智能办公实战,通过物联网网关、传感器、控制器搭建完整的软硬件一体化的智能办公室。
第9章介绍智能节能实战,通过物联网网关和电量监控设备进行电量的采集,并将采集到的电量数据集成到自己的前端系统中,打造一个完整的物联网检测项目。
资源和勘误
本书配套的Node-RED中文站地址为http://www.nodered.org.cn,读者可以从中访问Node-RED实例,并直接体验和测试实例流程,也可以下载实例代码。伴随技术的更新,该网站会提供Node-RED最新技术的中文文档。
由于作者水平有限,书中难免会出现一些错误或者不准确的地方,恳请读者批评指正。联系邮箱为6067953@qq.com,微信号为CubeTech。
致谢
感谢成都纵横智控科技公司的胡涛、Easy、Enjoyment,他们提供了Modbus的案例和技术协助。
感谢北京五一视界数字孪生科技股份有限公司的刘振宇、张宇涵在数字孪生技术方面的支持。
感谢北京涛思数据科技有限公司的许国栋在时序数据库技术方面的支持。
感谢成都极企科技有限公司的蒲江、徐开,他们在繁重的项目开发任务中抽出时间帮助搭建了本书内容涉及的实际开发环境,并一遍一遍地进行测试,付出了巨大的精力。
感谢我亲爱的儿子Jeff,他在写作过程中给予我及时雨般的关怀,使我能在纷杂的事务中排除万难完成本书。
谨以此书献给我爱与爱我的人。
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