Raspberry Pi: Node-RED installieren und konfigurieren

Node-RED ist ein grafisches Entwicklungswerkzeug. Es ermöglicht einzelne Funktionen durch Ziehen von Verbindungen miteinander zu Steuerungen zu kombinieren.

Low-code programming for event-driven applications.

Dazu stellt Node-RED einen Editor bereit, der mit einem Webbrowser aufgerufen und bedient wird. Darin erstellt man sogenannte Flows, die aus Eingabe-, Ausgabe- und Verarbeitungs-Bausteinen bestehen, mit denen sich Steuerungen und Regelungen bauen lassen. Typische Anwendungsfälle sind Internet of Things und Smart Home.

Node-RED ist eine frei verfügbare Software. Hier geht es darum Node-RED zu installieren und zu testen. Sinnvolle Anwendungen werden im Anschluss empfohlen.

Node-RED installieren

Hinweis: Das ist nicht der empfohlene Weg, Node-RED zu installieren. Weil man dadurch eine relativ alte Version bekommt. Allerdings empfehlen wir in der Regel keine Software-Versionen aus Fremdquellen, auch dann nicht, wenn diese aktueller wäre.

sudo apt update
sudo apt install nodered

Nach der Installation empfiehlt es sich, zu prüfen, welche Version installiert ist.

node-red -h

Hinweis: In der Regel werden Node-RED-Anleitungen immer für die gerade aktuelle Version erstellt. Wenn man also einer Anleitung irgendwo aus dem Internet folgt, dann sollte man berücksichtigen, dass diese für eine neuere oder sogar ältere Node-RED-Version geschrieben wurde.

Konfiguration: Autostart von Node-RED

Damit Node-RED überhaupt gestartet werden kann, muss Node-RED an einen Benutzer (nicht root) im System gebunden sein. Dieser Benutzer muss natürlich existieren. Standardmäßig ist in der Autostart-Konfiguration der Benutzer „pi“ hinterlegt. Wenn dieser Benutzer existiert, dann funktioniert das Starten von Node-RED ohne Konfigurationsänderung. Wenn nicht, muss man in der Autostart-Konfiguration einen existierenden Benutzer eintragen.

Die Autostart-Datei öffnet man mit folgendem Kommando:

sudo nano /lib/systemd/system/nodered.service

Hier trägt man für „User“ und „Group“ den gewünschten Benutzer ein. Außerdem passt man das Verzeichnis des „WorkingDirectory“. Standardmäßig ist hier der Benutzer „pi“ eingetragen. Wenn „pi“ nicht existiert, dann muss der Benutzername ersetzt werden.

...
[Service]
Type=simple
# Run as normal pi user - change to the user name you wish to run Node-RED as
User=pi
Group=pi
WorkingDirectory=/home/pi
...

Nach der Änderung die Datei speichern und schließen: Strg + O, Return, Strg + X.

Anschließend muss diese Änderung ins System übernommen werden.

sudo systemctl daemon-reload

Wenn man möchte, dass Node-RED automatisch beim Systemstart mitgestartet wird:

sudo systemctl enable nodered

Wieder abschalten:

sudo systemctl disable nodered

Node-RED starten und stoppen

Sofern eingerichtet, wird Node-RED beim Systemstart automatisch gestartet. Nach der Installation muss man das selber tun.

Folgendes Kommando startet Node-RED:

sudo systemctl start nodered

Folgendes Kommando beendet Node-RED (bedarfsweise):

sudo systemctl stop nodered

Mit folgendem Kommando kann man sich den Status vom Node-RED anzeigen lassen:

sudo systemctl status nodered

Node-RED läuft dann, wenn in der Zeile, die mit „Active“ beginnt, „active (running)“ stehen. Wenn dem nicht so ist und in der Zeile, die mit „Process“ beginnt ein Fehlerhinweis mit „code=exited, status=217/USER“ steht, dann sollte in der Autostart-Datei der richtige User eingetragen werden (siehe oben).

Man kann Node-RED mit folgendem Kommando auch manuell starten.

node-red -v

Nach diesem Kommando wird Node-RED gestartet und es folgen ein paar Zusatzinformationen. Der Node-RED-Server läuft dann, wenn die entsprechende Meldung im Fenster angezeigt wird. Dort steht auch die URL (Adresse), die im lokalen Browser eingegeben werden muss, um den Flow-Editor zu erreichen.

http://127.0.0.1:1880

Flow-Editor öffnen

Hierzu öffnet man einen Webbrowser. Empfohlen wird Chrome oder Firefox. Hier gibt man folgende URL in die Adresszeile ein.

http://127.0.0.1:1880

Man kann den Flow-Editor auch von einem anderen Rechner im Netzwerk aufrufen. Hierzu benötigt man den Hostnamen des Raspberry Pi oder seine IP-Adresse.

hostname -I

Das Ergebnis dieses Kommandos sind in der Regel zwei IP-Adressen, die durch ein Leerzeichen getrennt sind.

Auf dem entfernten PC (im lokalen Netzwerk) gibt man die folgende URL mit der ersten IP-Adresse in die Browser-Adresszeile ein.

http://<ip-adresse>:1880

Beim ersten Aufruf erscheint ein kurze Begrüßung mit einer kleinen Tour. Es empfiehlt sich diese Tour durchzuführen.

Beispiel: MQTT-Dashboard mit Mosquitto und Node-RED

Ein Dashboard ist eine Benutzeroberfläche, auf der man Daten visualisieren kann, wenn man Abläufe, Zustände und Werte irgendwo zentral sichtbar machen will.

Wenn die Geräte im Smart Home im eigenen Netzwerk MQTT sprechen, kann man auf einen Raspberry Pi den MQTT-Broker Mosquitto zusammen mit Node-RED installieren. Auf diese Weise lassen sich Daten visualisieren und Steuerungen realisieren.