Node-red入門×IoT

全体記事参照：「Node-RED超入門」
https://qiita.com/makaishi2/items/5c7b1b6a72b6938cf3d2

前提

IBM Cloudのアカウント登録とIBM Cloud上でNode-REDのサービスを作るところまで
その前の手順については、他の資料を参考として下さい。

IBM Cloudアカウント登録
https://qiita.com/KenichiSekine/items/249d2ff691b6565fb127

###概要
Node-REDはIBM英国Hursley研究所のメンバーを中心に開発されています。Bluemix（IBM社が提供するPaaS）でしか動かないものだと勘違いされている方もいらっしゃいますが、Node-RED自体はオープンソースソフトウェアであり、Node.jsが動く環境であればどこでも動かせます。

Bluemixなどのクラウド上で動かすこともできれば、ローカルのPCやRaspberry Piでも動作させることが可能です。後述しますがNode-REDはBLE（Bluetooth Low Energy）や各種センサープロトコルに対応したプラグインが豊富で、よりエッジ側（IoT的に言うとThings、つまりモノに近い方）で動作させるのも面白いです。

インストール
npm install
前述の通りNode.jsが動く環境であれば動作します。

$ npm i node-red
$ node node_modules/node-red/red.js

画面は大きく以下の領域に分かれています。

パレット
フローエディタ
コンソール
デプロイボタン

###①パレット

Node-REDでは、処理の単位それぞれがアイコンになっており、それらは「ノード」という名前で呼ばれています。
「パレット」はNode-REDで利用可能な「ノード」の一覧表です。
Node-REDでは、ノードを追加で増やすこともできます。その場合、パレットに表示されるノードの数も増えることになります。

###②フローエディタ

Node-REDのノードは1つないし複数の入力と出力を持ちます。(片方しかないものもあります)ノード間を線で連結することで、「あるノードの出力を別のノードの入力とする」ことが可能です。このようなノード間のつながりを編集するのが、画面中央のフローエディタです。
また、ノードは通常、各ノード固有の属性を持っています。ノードの属性もまた、フローエディタ上で設定する(より正確にいうと、フローエディタ上のノードをダブルクリックして編集・設定する)ことになります。

###③コンソール

コンソールは、情報を表示する画面ですが、２つのタブを持っていて、それぞれ別の意味があります。
まず、左側の「情報」タブですが、フローエディタ上で選ばれているノードなどオブジェクトの属性、ヘルプ文書などを表示する画面となっています。
右側の「デバッグ」タブはデバッグ情報を表示する画面です。Node-REDではデバッグ情報の出力も、デバック用のノードを経由して行われます。デバッグノードの送られたメッセージがこの画面から出力されることになります。

###④デプロイボタン

画面領域ではないのですが、重要な要素なので説明します。画面上の「デプロイ」の領域をクリックすると、フローエディタ上の変更が保存され、修正が有効になります。

###Node-REDでの開発手順
Node-REDでの開発は、次のような手順で行われることになります。

必要なノードをパレットからフローエディタにドラッグアンドドロップで生成する
フローエディタ上で、ノード間を線で結んで処理のつながりを表現する
各ノードの属性を設定する
デプロイボタンでデプロイを行い、変更を保存する
テストの実施
最初のNode-REDアプリ
それでは、以上のことを念頭において、最初の簡単なNode-REDアプリを作ってみたいと思います。
内容としては、
「Web上のイメージデータを入力としてWatson VRで画像認識を行い結果をデバッグ画面に表示する」
ものとします。

###事前準備
アプリで使うWatson VRのサービスと、そのサービスの資格情報(VRの場合はAPI Key)を事前に作成、入手する必要があります。
具体的な手順については、IBM Cloudの基本 -サービスの作成から資格情報の取得まで-を参照して下さい。

###ノードの配置

パレットから以下のノードをフローエディタにドラックアンドドロップします。
「入力」から「inject」
「出力」から「debug」
「機能」から「function」
「IBM Watson」から「Visual Recognition」
フローエディタに配置すると、injectノードはtimestampに、debugノードはmsg.payloadに名称が変わりますので、注意して下さい。

###実践編

node-red-dashboardでチャート表示IoTアプリ作成
https://qiita.com/kuraoka/items/2e14bc2fefb9b0183cc7

Node-REDにダッシュボードを追加してセンサーデータを可視化する
https://qiita.com/takeyan/items/fff5e8d64da25220a0c0

ノードREDライブラリ
https://flows.nodered.org/?num_pages=1

Node-RED事始め
https://qiita.com/joeartsea/items/93e8483a31292067c654