【 關於工業級樹莓派 】
工業樹莓派(RevolutionPi)是一種DIN導軌安裝的小型工控機和智能網關。RevolutionPi（簡稱RevPi）具有一整套IO和總線模塊，可以與所有常見的模擬和數字傳感器、執行器和總線系統以及基於TCP-IP的網路進行通訊。RevPi運行Linux操作系統，這使得它成為一個功能多樣的多功能解決方案。
與傳統的可編程邏輯控制器（PLC）相比，軟PLC沒有一個用於進行編程的預定義軟體。Revolution Pi可以用幾乎所有語言進行編程：高級語言（例如C，C＃，Java，PHP，Python），經典的自動化解決方案（例如Codesys）或圖形工具（例如NodeRed）。這就是巨大的潛力所在：您幾乎可以在RevPi上運行任何東西。
【關於Node-Red】
Node-RED是構建物聯網（IoT）應用程序的強大工具，它使用可視化的編程方法，允許開發人員將預定義的代碼塊（稱為「節點」）連接在一起以執行任務。當連接在一起時，通常由輸入節點，處理節點和輸出節點組成的連接節點構成一個 「 流 」 。RevPi 模塊已經內置Node-RED運行環境，本文將詳細介紹Node-RED基本概念與編程邏輯，以及可能的應用方案。
【節點】
與常見的程式語言比(如C，Java，Python)不同，Node-RED是一種可視化編程工具，可以快速實現代碼塊的複用，簡單快捷地構建您的IIOT程序。它最重要的幾個基本概念是節點、消息結構和「流」。
節點是指封裝好的程式碼塊，通常分為輸入節點、處理節點和輸出節點三種。
輸入節點可以產生訊息，並將訊息傳送給下一個節點。這類節點最重要的特徵是只有輸出端，沒有輸入端。
處理節點可以接受來自上一個節點的消息，並對收到的訊息進行處理，然後將處理後的訊息輸出到下一個節點。這類節點通常同時具有輸入端和輸出段。
輸出節點消耗消息，通常只有輸入端，可以接收來自其它節點的消息並執行相應操作。通常此類節點具有輸出功能，即通過各種協議或方式將Node-RED流中的消息輸出。
【消息結構】
各節點之間透過稱為msg的JavaScript對像傳輸消息，其典型結構為：
其中最重要的是payload，它是指一條消息的有效負載，一般常見的節點都會涉及到payload內容的操作。其它的都是可選項，可以根據需要自行決定。
【流】
Node-RED是一種可視化編程工具，可以在可視化面板上將輸入節點、處理節點以及輸出節點以一定的順序連接起來，消息在各節點之間流動，這就形成了一個「流」。用戶可以透過「流」實現各種功能，對於一些比較複雜的流程也可以將其包裝成一個「子流」，簡化程序結構。
【簡單的邏輯控制】
簡單來說，Node-RED就是連接不同功能的代碼塊以實現需要的功能。而Node-RED被稱為構建工業物聯網的強大工具，能夠實現哪些功能呢？下面幾個簡單的例子，可供參考。
RevPi針對Node-RED製作了專屬節點，可以透過RevPi的Node-RED節點直接控制附屬的IO模塊或者網關模塊。所以可以透過Node-RED建立邏輯關係，從而實現小型控制的功能。比如可以控制電機的啟停、繼電器的開閉等等。
Node-RED具有各種各樣包裝好的節點，可以直接使用。如果沒有滿足需求功能的節點也可以透過function節點編寫自己的功能節點，使用的語言是JavaScript。
【 邊緣智能網關與數據上雲】
Node-RED支援多種傳輸協議，如串口、TCP、MQTT、HTTP、Modbus、OPC UA、S7等。可以藉助這些節點，採集連接到樹莓派的傳感器或者 PLC等設備的數據並對數據進行處理，然後透過其它協議發送出去，從而可以對接您的 SCADA系統或者進行串口虛擬化，協議轉換等。
工業樹莓派可以擴展常見工業以太網和現場總線的網關模塊，您可以利用這些模塊接入到OT網路中，獲取數據之後，再透過 Node-RED進行協議轉換或數據上雲等。
當然不是所有的節點都是預裝好的，比如Modbus或者OPC UA功能的節點，用戶需要在節點管理面板中搜索安裝。
Node-RED作為一個開源平台，擁有強大的開發者社區論壇，您可以在其中找到各種功能節點。
【HMI儀表盤】
Node-RED還具有一些Dashboard節點，您可以藉助它建立您自己的HMI界面。Dashboard節點可以自動生成一個基於web的界面，用戶不僅可以在本地查看設備運行狀態，也可以進行遠程監控。如果用戶想要升級工廠，使得產線設備運行狀態更加直觀，Node-RED是一個很好的選擇。
上圖是一個簡單的示例，不是很精緻，只是簡單展現一些基本功能。您可以根據實際需要建立自己的儀錶盤界面。
【總結】
透過Node-RED可視化編程工具可以大大減少用戶的開發工作量。透過其它程序大量程式碼實現的工作，在這裡只需要幾個節點就可以配置完成。如果您需要進行小型控制、採集設備或者傳感器數據、邊緣計算、協議轉換、數據上雲、建立HMI界面、遠程數據監控等等，Node-RED都大有用武之地。關於Node-RED的具體應用示例，可以我們的其他案例文章。
