NodeRed拖拉拽实现OPCUA数据订阅，发布至MQTT并落库MySQL

news2024/11/18 3:27:54

背景

几年前曾根据 Node-Red 官网示例进行了简单的体验，当时觉得这东西就是个玩具，拿过来玩一玩可以，不实用；但是如今发现有不少产品对其进行了集成，并做出了复杂的商业应用，这确实是极大的震撼。

使用看似简单的工具，实现真正复杂的应用。

环境准备

要本地运行 Node-Red ，有 Node.js 环境就够了。

不过 Node-Red 新版的 V3.x 版本需要 Node.js 在 V14 以上，所以用惯了 NodeV10 或者 V12 的，可能需要更新下环境，这里建议使用nvm管理不同版本的Node.js。

# 列出当前已安装的Node.js，同 nvm ls
nvm list
# 列出可下载的Node.js版本号
nvm list available
# 下载安装指定版本的Node.js
nvm install 16.18.0
# 切换到指定版本的Node.js
nvm use 16.18.0
# 列出当前已安装的Node.js，同 nvm ls
nvm list
# 卸载指定版本的Node.js
nvm uninstall 16.18.0

但是要实现 OPCUA 数据订阅，发布至MQTT并落库MySQL，则还需要 OPCUA 的模拟服务器 Prosys OPC UA Simulation Server ，作为 MQTT Broker 的 EMQX 与MQTT客户端测试工具 MQTTX ，以及持久化存储 MySQL 或者时序数据库 TDengine 等工具。

如果是使用 Win7 ，默认只能用到的 Node 最高版本为 V13 ，需要进行以下调整。

在 Win7 系统环境变量中新建环境变量： NODE_SKIP_PLATFORM_CHECK ，值设为1。

安装运行

# 全局安装
npm i -g node-red

# 运行
node-red

示例流程

官方提供了两个示例流程，可以快速上手，建议阅读英文文档，因为中文网的示例程序中链接过期。

拖拉拽操作

OPCUA数据订阅

在默认的节点中不包含 OPCUA 节点，需要到节点管理（点击右上角菜单下）的市场上搜索安装，各路大神开放了各类节点；从我当前的目标出发，简单通过关键词检索了一下，基本覆盖了工业互联网设备接入的各种协议以及各类数据库的操作。

启动OPCUA服务端模拟器

安装OPCUA节点

配置OPCUA Item节点

配置OPCUA Client连接

调试效果

发布至MQTT主题

因为 IBM 这款开源系统是针对物联网行业而研发的，那么作为物联网设备上云事实上的标准通信协议， Node-Red 已默认集成了 MQTT 组件。

启动EMQX

封装payload
采用 JavaScript 的函数能力实现。

msg.payload = {
    'device': msg.topic,
    'plc': msg.payload,
    'create_time': new Date().toLocaleString()
};
return msg;

配置MQTT out节点与发布主题

调试效果

订阅MQTT主题并落库MySQL

在默认的节点中不包含 MySQL 节点，需要到节点管理的市场上搜索安装。

安装MySQL节点

建表语句

CREATE TABLE `plc_test` (
	`id` INT(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`plc` FLOAT NULL DEFAULT NULL,
	`create_time` DATETIME NULL DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
)
COLLATE='utf8mb4_0900_ai_ci'
ENGINE=InnoDB;

配置MQTT in节点与订阅主题

编写SQL插入
采用 JavaScript 的函数能力实现 SQL 语句构造。

let insertOne = "INSERT INTO plc_test(plc, create_time) VALUES ('%f','%s')";
msg.topic = util.format(insertOne, msg.payload.plc, msg.payload.create_time)
return msg;

配置数据库连接

调试效果

数据成功写入数据库中。

小总结

通过使用可视化连线的方式，可以轻松实现数据清洗、告警分发和逻辑联动等任务，降低了系统的使用门槛。Node-Red提供了灵活的集成能力，可以连接各种设备、传感器和应用程序，帮助用户快速构建高效的系统。此外，Node-Red还具有可扩展性，可以轻松地添加新的节点和功能，以适应不断变化的需求。

综上，先是介绍了运行 Node-Red 所需的环境准备，包括安装 Node.js 和一些其他工具。接下来，文章介绍了 Node-Red 的安装和运行方法。在拖拉拽操作部分，介绍了如何使用 Node-Red 进行 OPCUA 数据订阅、发布至 MQTT 主题和将数据存储到 MySQL 数据库中。 Node-Red 是一个强大而灵活的工具，可以帮助你实现复杂的应用。