Veamos unos ejercicios completos con todo lo aprendido durante el curso.
Este ejercicio consiste en el montaje de 15 nodos remotos basados en Wemos D1 mini que gestionaremos con Node-RED y 15 Raspberry Pi con un led y un pulsador cada una y que además ejecutarán Node-RED localmente.
Montaje
Esquema de conexión nodo Remoto Wemos D1 Mini basado en:
NOTA: este firmware es para el nodo 14, pero en caso de que el nodo sea otro nº de nodo sustituir estas líneas, siendo X = 1, 2, 3, 4 ,5, 6, ….:
const char* publish_10sec = “nodoX/dato10s”;
const char* publish_60sec = “nodoX/dato60s”;
const char* publish_reset = “nodoX/reset”;
const char* subs_led = “nodoX/led”;
const char* subs_rele = “nodoX/rele”;
if (client.connect(“wemosd1mini187222X”,”usuario_mosquitto”,”password_mosquitto”))
Este firmware publica en un topic cada 10 segundos y en otro cada 60 segundos. Los topics son:
nodoX/dato10s
nodoX/dato60s
En caso de que el nodo se resete publica en el topic: nodoX/reset
Los nodos estás suscrito a dos topic:
nodoX/led – enciende y apaga el led integrado de ESP8266
nodoX/rele – enciende y apaga el relé
Para el control del LED y botón de Raspberry Pi, se hará mediante la programación en cada uno de los Node-RED de cada Raspberry Pi.
RPiX/led – topic al que se suscribe para indicar si se enciende o apaga
RPiX/pulsador – topic al que publica el estado: pulsado (1) o liberado (0)
Testeo del Sistema
Una vez configurado todo el sistema comprobar que cada nodo y Raspberry Pi está publicando los datos y funciona el control al modificar los valores de los topics a los que están suscritos.
Para ello usar un cliente MQTT como MQTT.fx:
suscrito a los topics:
nodoX/dato10s
nodoX/dato60s
nodoX/reset
RPiX/pulsador
publicando a los topics:
nodoX/led
nodoX/rele
RPiX/led
Una vez comprobado que leo los valores que publican los nodos y que puedo modificar el estado de los leds y relé publicando en los topics, pasamos a programar el sistema completo usando Node-RED.
Poner un pin para encender los Reles, de forma que si no hay pin no se puede encender desde el dashboard. Simular una cerradura de forma que al poner el pin correcto se abre y luego a los 5 segundos se cierra.
Mostar en el dashboard el estado de la cerradura.
Crear un tab nuevo en el dashboard llamado pin de seguridad
Luego usar esta configuración para enviar un correo y un SMS cuando se pulse el botón de la Raspberry Pi y el relé del nodo remoto 14 esté encendido, viéndolo en un dashboard.
Usando el node de OpenWeatherMap, hacer un dashboard con la temperatura, humedad y presión donde se actualice el dato en un gauge y se haga una gráfica que muestre los últimos 7 días.
Mandar el dato de la temperatura a los nodos remotos, para ello publicar en el topic “nodoX/temperatura” el dato de temperatura y comprobar que llegan, para ello modificar el firmware para que los nodos remotos estén suscritos y lo muestren por el puerto serie.
Hacer un botón para que mande la predicción de los próximos 5 días al correo electrónico.
help – Ayuda start – Inicio enciende – Enciende Led apaga – Apaga led lee – Muestra datos broker
Y ya tengo los comandos configurados:
/help
/start
/enciende
/apaga
/lee
Para configurar el bot en Telegram solo hace falta poner el nombre del bot y el token.
Crear un canal o un grupo y hacer un flujo sencillo que al pulsar mande un un mensaje por Telegram a tu usuario y a al grupo o canal.
Ahora queda que desde Node-RED lea los comandos y responda. Al mandar el comando /enciende el LED de la Raspberry Pi al mandar el comando /apaga el LED de la Raspberry Pi. El comando /lee me devuelve el estado del LED.
Una forma de hacer esto es publicando el el topic /raspberrypi/led el valor ON u OFF y ya tengo otro flujo hecho en el ejercicio 1.
Para saber el estado, se puede guardar en una variable de flujo que se actualiza con el topic /raspberrypi/led de forma que no solo cuando modifico desde el bot sino desde otros lugares.
Para integrar Node-Red con APIs que utilizan el protocolo HTTP demos usar las HTTP requests de Node-RED. HTTP recipes en Node-RED: https://cookbook.nodered.org/http/
El nodo de solicitud http se mejoró enormemente en Node-RED versión 0.20 con la adición de los modos de autenticación Bearer y Digest. Además, se agregó una nueva opción para permitir la creación de una cadena de consulta de msg.payload.
El nodo de solicitud HTTP opcionalmente puede codificar automáticamente msg.payload como parámetros de cadena de consulta para una solicitud GET.
Por ejemplo:
Ejemplo Básico
Ejemplo sencillo de recopilación de datos regularmente de una web de terremotos https://earthquake.usgs.gov/, convertir los datos y generar una alerta si el terremoto tiene un valor mayor o igual que 7.
Si está accediendo a GMail, es posible que necesites habilitar una contraseña de aplicación o habilitar un acceso menos seguro a través de la configuración de su cuenta de Google.
Input: Repetidamente recibe correos electrónicos de un servidor IMAP o POP3 y los reenvía como mensajes si aún no los ha visto. El asunto se carga en msg.topic y msg.payload es el cuerpo del texto sin formato. Si hay texto / html, se devuelve en msg.html. msg.from y msg.date también se establecen si los necesita.
Además, msg.header contiene el objeto de encabezado completo que incluye a, cc y otras propiedades potencialmente útiles.
Output: Envía msg.payload como un correo electrónico, con un asunto de msg.topic. El destinatario predeterminado del mensaje se puede configurar en el nodo; si se deja en blanco, se debe configurar con la propiedad msg.to del mensaje entrante.
Opcionalmente, puede anular la dirección de correo electrónico desde configurando msg.from, de lo contrario, el nodo utilizará la configuración de ID de usuario desde la conexión del servidor.
El payload puede tener formato html. Si payload es un búfer binario, se convertirá en un archivo adjunto. El nombre del archivo debe establecerse usando msg.filename. Opcionalmente, se puede agregar msg.description para el texto del cuerpo.
Alternativamente, puede proporcionar msg.attachments que deben contener una matriz de uno o más archivos adjuntos en formato nodemailer.
Estos nodos utilizan el módulo npm imap y nodemailer.
Envía un mensaje SMS o realiza una llamada de voz utilizando el servicio Twilio. El nodo de salida Twilio está configurado para enviar SMS o hacer llamadas, dependiendo de la opción seleccionada ingrese el número de teléfono o número de teléfono y una URL para crear el archivo de respuesta TWiML.
msg.payload se usa como el cuerpo del mensaje. El nodo se puede configurar con el número al que enviar el mensaje. Alternativamente, si el número se deja en blanco, se puede configurar usando msg.topic. La carga útil también puede ser la URL para crear el archivo de respuesta TWiML.
Debe tener una cuenta con Twilio para usar este nodo.
Este paquete contiene un receptor y un nodo emisor que actúan como un bot de Telegram. Lo único que se requiere es el token que puede recuperar el bot de telegram @botfather.
El nodo de salida envía el contenido a un chat específico. Un flujo de eco simple se ve así:
Nodo de Configuración
Lo único que se debe ingresar aquí es el token que recibió de @botfather al crear un nuevo bot. El nodo contiene dos propiedades opcionales: users y chatids. Puede ingresar una lista de nombres y/o chatids que estén autorizados para usar este bot.
Receiver Node
Este nodo recibe todos los mensajes de un chat. Simplemente invita al bot a un chat. Puede controlar si el bot recibe todos los mensajes llamando / setprivacy @botfather.
El mensaje original de la biblioteca de nodos subyacente se almacena en msg.originalMessage.
msg.payload contiene los datos más importantes como chatId, tipo y contenido. El contenido depende del tipo de mensaje. Si recibe un mensaje, el contenido es una cadena. Si recibe una ubicación, el contenido es un objeto que contiene latitud y longitud.
La segunda salida se activa cuando se aplica seguridad y el usuario no está autorizado para acceder al bot.
Cuando el nodo receptor recibe datos como videos, documentos, etc., el archivo se descarga automáticamente al disco duro local cuando saveDataDir se configura en el nodo de configuración. El directorio también forma parte de la carga útil del mensaje: msg.payload.path. Además, el mensaje contiene el enlace de descarga directa en la carga útil: msg.payload.weblink
Los siguientes tipos pueden ser recibidos:
message – content is text
photo – content is the file_id of the photo with the highest resolution (all photos are stored in the photos property of the output object)
audio – content is the file_id of the audio file
document – content is the file_id of the document
sticker – content is the file_id of the sticker
animation – content is the file_id of the animation file
video – content is the file_id of the video file
video_note – content is the file_id of the video note file
voice – content is the file_id of the voice file
location – content is an object with latitude and longitude
venue – content is the venue object
contact – content is the contact information object Note that media groups are received not as group, but as separate messages of type photo and video.
Sender Node
Este nodo envía la carga útil al chat. La carga útil debe contener los siguientes campos:
msg.payload.chatId – chatId o una matriz de chatIds si desea enviar el mismo mensaje a muchos chats
msg.payload.type, p.e. “message”
msg.payload.content – su mensaje de texto
msg.error – se establece cuando ocurre una excepción
Junto al envío de contenido, el nodo remitente se puede utilizar para enviar comandos directos a la API. msg.payload.type debe establecerse en uno de los siguientes, msg.payload.content contiene los argumentos necesarios, mientras se pasan argumentos adicionales en msg.payload.options:
editMessageCaption
editMessageText
editMessageReplyMarkup
deleteMessage
editMessageLiveLocation
stopMessageLiveLocation
callback_query
inline_query
action
leaveChat
kickChatMember
unbanChatMember
restrictChatMember
promoteChatMember
exportChatInviteLink
setChatPhoto
deleteChatPhoto
setChatTitle
setChatDescription
pinChatMessage
unpinChatMessage
getChatAdministrators
getChatMembersCount
getChat
getChatMember
Command Node
El nodo de comando se puede usar para activar un mensaje cuando se recibe un comando específico: p. help.
Tiene dos salidas
se activa cuando se recibe el comando
se activa cuando no se recibe el comando
El segundo es útil cuando quieres usar un teclado. Los comandos generalmente comienzan con /. De acuerdo con la documentación de la API de Telegram, el comando debe emitirse siguiendo el nombre del bot como /foo@YourBot. Esto es importante cuando agrega varios bots diferentes a un solo chat grupal. Para evitar que el bot maneje comandos que no se le envían directamente usando la notación larga, puede establecer el modo “estricto” en las opciones del nodo de comando. En este caso, el bot solo acepta la notación de comando completo en los chats grupales.
Event Node
El nodo recibe eventos del bot como:
callback_query de teclados en línea.
inline_query
edited_message que se activa cuando alguien modifica un mensaje ya enviado.
edited_message_text que se activa cuando alguien modifica un mensaje de texto ya enviado.
edited_message_caption que se activa cuando alguien modifica un caption ya enviado, p.e. una foto
channel_post que se activa cuando el bot es miembro de un canal público (/setprivacy to disabled).
edited_channel_post, que se activa cuando alguien modifica un mensaje ya enviado en un canal público.
edited_channel_post_text, que se activa cuando alguien modifica un mensaje de texto ya enviado en un canal público.
edited_channel_post_caption que se activa cuando alguien altera un caption ya enviado de p.e. una foto en un canal público.
Reply Node
El nodo de respuesta espera una respuesta a un mensaje específico. Debe usarse junto con el nodo emisor.
Ejemplos
Implementar un comando help:
Implementar un teclado:
La respuesta es enviada a la segunda salida que activa el flujo inferior. Los datos se pasan a través de propiedades globales aquí.
Un nodo de Nodo-RED que obtiene el informe meteorológico y el pronóstico de OpenWeatherMap.
Dos nodos que obtienen el informe meteorológico y el pronóstico de OpenWeatherMap.
Se requiere una clave API para usar estos nodos. Para obtener una clave API, vaya a OpenWeatherMap.
Input Node: Obtiene el clima actual o el pronóstico de 5 días en una ubicación especificada por ciudad y país o latitud y longitud cada 10 minutos, y genera un mensaje si algo ha cambiado.
Query Node: Acepta una entrada para activar la obtención del clima actual, ya sea desde una ciudad y país específicos o latitud y longitud.
Resultados de clima actual:
description – a brief verbal description of the current weather for human reading.
weather – a very short description of the current weather.
icon – the weather icon code for the current conditions.
id – the id given to the current weather by OpenWeatherMap
tempc – the current ground temperature at that location in Celsius.
tempk – the current ground temperature at that location in Kelvin.
humidity – the current relative humidity at the location in percent.
windspeed – the current wind speed at the location in metres per second.
winddirection – the current wind direction at the location in meteorological degrees.
location – the name of the location from which the data was sourced.
Pronóstico de 5 días:
dt – epoch timestamp
pressure – in hPa
humidity – in %
speed – wind speed in metres per second
deg – wind direction in degrees
clouds – cloudiness in %
temp – an object with various temperatures in degC,
Cualquiera puede pensar que node-red es un superconjunto de IFTTT y que todo lo que puede hacer con IFTTT debe poder hacerlo con node-red. Pero en algunos casos nos puede ser útil y más rápido hacerlo con IFTTT.
Sólo tienes que arrastrar el nodo mqtt que está en la categoría input al flujo.
Ahora hay que configurarlo. Aquí es donde vemos la potencia de Node-RED. Cuando utilizamos una tecnología, nos centramos en lo superficial. En el caso de MQTT lo único que tenemos que hacer es configurar el broker y el topic.
Al tratarse de un nodo de entrada, lo que hace es recibir los mensajes publicados en un topic es decir, se suscribe al topic. Haz doble click sobre el nodo para que abra el panel de configuración.
En el panel de configuración MQTT vamos a configurar primero el broker MQTT. Haz click en el lápiz que aparece en Server.
Esto abre un nuevo panel de configuración. Pon un nombre al broker MQTT por ejemplo RASPBERRY PI MOSQUITTO. En Server tienes que poner la IP donde está instalado el broker MQTT y el puerto que utiliza, normalmente es el 1883.
Esta sería la configuración mínima. No te olvides de hacer click en el botón Add.
Después de esta acción volverás al panel de configuración del nodo mqtt y automáticamente, habrá seleccionado el broker MQTT que acabamos de crear.
Por último, vamos a rellenar el campo de Topic. Debe ser el mismo que hemos puesto en Arduino o el ESP8266, /casa/puerta/alarma. Una vez lo tengas, haz click en Done.
Ahora sólo nos queda probarlo. Para ello vamos a utilizar el mismo nodo debug de la categoría output que hemos utilizado antes.
Arrástralo al flujo, conecta los dos nodos y haz click en el botón Deploy.
Para probar el sistema lo podemos hacer de dos formas. Desde una terminal de Raspberry Pi podemos publicar un mensaje en el topic o directamente conectando la placa y simulando que abren la puerta.
El resultado sería el siguiente.
Ejemplo
Vamos a usar los Wemos D1 mini, para integrarlos como nodos remotos y programarlos desde Node-RED.
Si un nodo tiene cambios no desplegados, muestra un círculo azul sobre él. Si hay errores con su configuración, muestra un triángulo rojo.
Pulsando ctrl + click del ratón puedo añadir nodos de una forma rápida:
La configuración de un nodo se puede editar haciendo doble clic en el nodo o presionando enter cuando el espacio de trabajo tenga el foco. Si se seleccionan varios nodos, se editará el primer nodo de la selección.
Un nodo de configuración (config) es un tipo especial de nodo que contiene una configuración reutilizable que los nodos regulares pueden compartir en un flujo.
Por ejemplo, los nodos MQTT In y Out utilizan un nodo de configuración MQTT Broker para representar una conexión compartida a un agente MQTT.
Los nodos de configuración se agregan a través del diálogo de edición de un nodo que requiere el nodo de configuración. Tendrá un campo para seleccionar entre los nodos de configuración disponibles del tipo requerido o para agregar una nueva instancia.
Un subflujo es una colección de nodos que se contraen en un solo nodo en el espacio de trabajo. Se pueden usar para reducir la complejidad visual de un flujo o para agrupar un grupo de nodos como un flujo reutilizable que se usa en varios lugares.
Una vez creado, el subflujo se agrega a la paleta de nodos disponibles. Las instancias individuales del subflujo se pueden agregar al espacio de trabajo como cualquier otro nodo.
Se puede crear un subflujo seleccionando la opción “Subflow -> Create Subflow” en el menú. Esto creará un subflujo en blanco y lo abrirá en el espacio de trabajo.
También es posible convertir la selección actual de nodos a un subflujo seleccionando la opción “Subflow -> Selection to Subflow” en el menú. Los nodos se moverán a un nuevo subflujo y se reemplazarán por un nodo de instancia de subflujo dentro del flujo.
El Administrador de paletas se puede usar para instalar nuevos nodos en la paleta. Se puede acceder en la pestaña palette del cuadro de diálogo Configuración de usuario.
Además de instalar nodos mediante el administrador de paletas (Palette Manager) podemos instalar mediante:
npm: Para instalar un módulo de nodo desde la línea de comandos, puede usar el siguiente comando desde su directorio de datos de usuario (por defecto, $HOME/.node-red) – npm install <npm-package-name>
Manual: Durante el desarrollo también es posible instalar nodos copiando sus archivos .js y .html en un directorio de nodos dentro de su directorio de datos de usuario. Si estos nodos tienen dependencias npm, también deben instalarse dentro del directorio de datos del usuario. Esto solo se recomienda realmente para fines de desarrollo.
Actualizar nodos:
La forma más fácil de buscar actualizaciones de nodos es abrir el administrador de paletas en el editor. Luego puede aplicar esas actualizaciones según sea necesario.
También puede buscar actualizaciones desde la línea de comandos usando npm. En su directorio de usuario, ~/.node-red ejecute el comando: npm outdated Para instalar la última versión de cualquier módulo, ejecute el comando: npm install <nombre-de-módulo>
Independientemente de la opción que tome, deberá reiniciar Node-RED para cargar las actualizaciones.
Crear un flujo que al pulsar un botón de tu raspberry pi, encienda el led de la raspberry pi del compañero.
Modifica el anterior para que encienda todas las de la fila, de forma consecutiva durante 1 segundo haciendo el efecto del coche fantástico Usa el node de delay.
Si no está seguro de qué archivo de configuración está usando Node-RED, debe verificar la salida del registro cuando se inicie Node-RED. Registrará la ruta completa al archivo:
22 Jun 12:34:56 – [info] Settings file : /Users/nol/.node-red/settings.js
El fichero por defecto viene con muchas opciones comentadas, para habilitarla, simplemente quitar el comentario “//”.
Al añadir una nueva opción asegurarse de añadir una coma al principio y final para separar del resto de opciones.
El fichero de flujos se encuentra por defecto en $HOME/.node-red/flows_<hostname>.json
Por defecto el directorio donde se guardan los nodos es $HOME/.node-red/nodes_modules
Node-RED utiliza un logger que escribe su salida en la consola. También admite el uso de módulos de logging personalizados para permitir que la salida se envíe a otra parte.
Por defecto, el editor Node-RED no está protegido: cualquier persona que pueda acceder a su dirección IP puede acceder al editor e implementar cambios.
La propiedad de los usuarios es una matriz de objetos de usuario. Esto le permite definir múltiples usuarios, cada uno de los cuales puede tener diferentes permisos.
Para proteger las rutas HTTP expuestas por los nodos y el dashboard se puede usar una autenticación básica.
La propiedad httpNodeAuth en su archivo settings.js se puede usar para definir un nombre de usuario y contraseña únicos que podrán acceder a las rutas.
