Node-RED 物联网实践系列（1）：总览与学习路线

网络安全那些事

于 2025-11-25 16:43:48 发布

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分类专栏： Node-RED 物联网实践系列文章标签：物联网 node-red

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/claytang/article/details/155230967

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本系列以 Windows 11 本地与 Docker 环境为主线，结合工业与楼宇场景，循序渐进地覆盖安装、节点用法、协议接入、数据存储与可视化、工程化与安全、运维与性能调优等完整链路，让读者能够在学习完该教程之后能够利用Node-Red进行数据的采集，存储，呈现以及设备的控制，实现物联网全流程的开发应用。

在这里插入图片描述 PLC数据远程数据采集与远程控制案例

Node-RED 是什么

基于 Node.js 的开源可视化流式编程工具，用“节点 + 连线”的方式编排设备、API 与服务。
以消息为中心的事件驱动模型，常用 msg.payload 与 msg.topic 承载和路由数据。
生态覆盖协议（MQTT/HTTP/WebSocket/Serial/Modbus/OPC-UA）、数据处理、存储与 UI 等常见场景。
可运行于本地、Docker、边缘网关与云端，适合 IoT 集成与快速原型验证。

为什么选 Node-RED

低代码编排：以 Flow 方式拼装设备、API 与服务
强生态：海量社区节点与官方 Dashboard，快速构建 UI
事件驱动：天然适合传感器/告警/流式处理
易部署：本地、Docker、边缘设备皆可运行

Node-RED 的前景

低代码与物联网发展的双重推动，使其在集成、原型与边缘场景的使用持续增长。
与云原生/容器/CI/CD 的结合增强了工程化与可维护性，便于规模化运维。
安全与可观测性能力的增强，让其在生产环境的轻量应用更可靠。
与工业协议、AI/数据处理库的结合，形成可复用的组件与场景模板。
预期定位：继续作为“连接与编排层”、PoC 与边缘数据管道的首选工具。

你将收获

快速搭建采集→清洗→存储→展示的端到端链路
常用协议接入（MQTT/HTTP/WebSocket/Serial/Modbus/OPC-UA）
可复用的 Dashboard 设计方法（node-red-dashboard）
工程化、可靠性与性能优化的最佳实践
常见问题定位与规避清单

架构与运行时概览

编辑器：浏览器端可视化编排（默认 http://127.0.0.1:1880）
运行时：Node.js 进程加载与执行 Flow
目录结构：用户目录含 flows_*.json、settings.js、context 存储
部署模式：Full/Modified/Nodes-only 三种部署策略

来源：https://nodered.org/docs/user-guide/editor

国内的 Node-RED 使用状况

教育与创客：高校课程与培训常用其做物联网入门与原型搭建。
工控与楼宇：在协议桥接、边缘数据清洗与轻量可视化方面广泛使用。
企业与研发：用于 PoC/试点、数据接入层与流程编排，缩短验证周期。
社区生态：中文技术文章与示例逐步增多，部分国产网关内置或深度集成了 Node-RED。
局限与认知：严格合规与重资产场景更偏向厂商平台；Node-RED 更多承担集成与创新角色。

学习路线与先修

先修：Node.js LTS、基础网络与 JSON
路线：
1. 安装与运行 → 2) 核心节点 → 3) 协议接入
2. 数据存储 → 5) Dashboard → 6) 工程化与安全
3. 运维与调优 → 8) 场景实战与复盘

关键概念速览

msg：消息载体，常用 msg.payload、msg.topic
Flow/Tab：画布页与逻辑分组
Subflow：可复用的子流程（参数化）
Context：node/flow/global 三级状态（可持久化）
Deploy：变更下发的策略选择与影响范围

实战准备（预热）

Windows 11 本地运行
- 安装 Node.js LTS 与 npm（建议安装Nodejs22LTS版本，对绝大部分的工业协议节点兼容性高），详细安装方法参考https://nodejs.org/zh-cn/download。
  安装完成后，建议将 npm 源切换为国内阿里源以加快后续包下载速度：
```
npm config set registry https://registry.npmmirror.com
```
  验证是否生效：
```
npm config get registry
```
  若返回 https://registry.npmmirror.com/ 即表示切换成功。
- NodeRed全局安装与启动：
```
npm install -g node-red
node-red
```
- 首次启动输出示例会显示版本、用户目录与访问地址（默认端口 1880）
  
  用浏览器打开网址http://127.0.0.1:1880/
  Node-Red欢迎页面

Docker 快速运行

以持久化卷保存数据目录 /data：

docker run -it -p 1880:1880 -v node_red_data:/data --name mynodered nodered/node-red:latest

最小可运行流（可直接导入）

第一次上手建议从“时间戳 → 调试”开始，确认编辑器与运行时正常。

复制以下 JSON，在编辑器右上角菜单选择 Import 导入到画布(快捷键Ctrl+i)，然后 Deploy（点击编辑器右上角部署按钮）。Inject 节点每秒发送当前时间戳至 Debug 面板。

[
  {
    "id": "a1",
    "type": "inject",
    "z": "f1",
    "name": "every second",
    "props": [{ "p": "payload" }],
    "repeat": "1",
    "once": true,
    "onceDelay": 0.1,
    "topic": "",
    "payloadType": "date",
    "x": 180,
    "y": 120,
    "wires": [["d1"]]
  },
  {
    "id": "d1",
    "type": "debug",
    "z": "f1",
    "name": "log",
    "active": true,
    "tosidebar": true,
    "console": false,
    "tostatus": false,
    "complete": "payload",
    "targetType": "msg",
    "x": 400,
    "y": 120,
    "wires": []
  }
]