之前我們發(fā)布的《串口服務器基于EMQX平臺自建MQTT服務器實現(xiàn)通訊教程》一文中簡單的介紹了安裝Docker以及在Docker中部署EMQX 服務教程，也介紹了Docker系列優(yōu)勢優(yōu)點及其安裝部署教程，本文我們將通過Node-RED環(huán)境搭建、項目鏡像實現(xiàn)docker安裝、安裝Modbus功能插件、邊緣計算網(wǎng)關配置等教程詳細的介紹了Docker容器實現(xiàn)邊緣采集網(wǎng)關搭建案例教程。
Node-RED是構建物聯(lián)網(wǎng)（IOT， Internet of Things）應用程序的一個強大工具，其重點是簡化代碼塊的“連接”以執(zhí)行任務。它使用可視化編程方法，允許開發(fā)人員將預定義的代碼塊（稱為“節(jié)點”，Node）連接起來執(zhí)行任務。連接的節(jié)點，通常是輸入節(jié)點、處理節(jié)點和輸出節(jié)點的組合，當它們連接在一起時，構成一個“流”（Flows）。
圖1 Node-RED網(wǎng)關開發(fā)環(huán)境安裝流程
docker環(huán)境如何部署，網(wǎng)上已經(jīng)有很多教程，這里不在說明，推薦參考官方安裝說明，地址：https://docs.docker.com/engine/install/centos/（國內(nèi)可能訪問比較慢），也可以在阿里云的文檔中心查看如何部署docker環(huán)境。
docker安裝項目文件非常的簡單，只需要兩條指令即可實現(xiàn)Node-RED開發(fā)環(huán)境部署，其中第一條通過“docker pull 存儲庫名稱”，就可以項目鏡像，也可以通過“docker --help”查詢指令說明。
圖2 docker --help指令（部分）
從Node-RED 1.0開始，Docker Hub上的存儲庫已重命名為“nodered/node-red”，使用“docker pull nodered/node-red”拉取項目鏡像。
要以最簡單的形式在Docker 中運行，只需運行：
docker run -it -p 1880:1880 -v node_red_data:/data --name mynodered nodered/node-red
讓我們解讀下指令：
docker run：運行容器；
-it：打印安裝會話，可以省略；
-p：配置本地端口和外部映射端口；
-v node_red_data:/data：掛載一個名為“node_red_data”的docker到容器/數(shù)據(jù)目錄；
--name mynodered：命名為“mynodered”；
nodered/node-red：鏡像地址；
只使用“Docker run”不先拉取項目鏡像也是可以的，該指令會查詢本地鏡像如果沒有就會自動從Docker Hub存儲庫下載項目鏡像；
其他的自定義安裝建議仔細閱讀Node-RED官方文檔（https://nodered.org/docs/）后進行，我這里只是介紹這個工具的一種用法就不使用自定義安裝功能；
通過Node-RED默認安裝環(huán)境是無法實現(xiàn)RTU設備的邊緣采集，還需要通過安裝不同的功能插件才能實現(xiàn)，安裝Modbus功能插件（node-red-contrib-modbus）實現(xiàn)Modbus RTU/Modbus TCP協(xié)議轉換和邊緣采集，安裝數(shù)據(jù)庫插件（node-red-node-mysql）實現(xiàn)邊緣采集數(shù)據(jù)的存儲，除了安裝插件還需要少量的“javascript”腳本轉換格式和數(shù)據(jù)上報等。
好在安裝插件的過程可以通過可視化網(wǎng)頁界面實現(xiàn)，無需理解復雜的安裝指令，這也是Node-RED的優(yōu)點之一，在地址欄中輸入部署Node-RED環(huán)境的IP地址和端口，我這里為192.168.88.5:1880。
打開右上腳的菜單，選擇節(jié)點管理，點擊“安裝”，搜索框中輸入Modbus功能插件（node-red-contrib-modbus）和數(shù)據(jù)庫插件（node-red-node-mysql）。
安裝成功節(jié)點后在工具欄新增以下節(jié)點：
“node-red-contrib-modbus”節(jié)點作者，制作了不同用法的示例，可以通過導入功能，測試理解不同節(jié)點的功能，強烈建議多去理解這些實例，方便后續(xù)使用；
添加“Modbus read”節(jié)點周期查詢Modbus設備狀態(tài)，第一需要配置Modbus設備的地址我這里使用“Modbus Slave”軟件模擬，地址為192.168.88.100:8890：
圖左通過雙擊打開“Modbus read”配置界面，圖右新增Modbus設備連接地址，圖中配置寄存器參數(shù)，這里以地址0x0000的保持寄存器為例，配置“Poll Rate”查詢周期。
使用“function”節(jié)點提取“Modbus read”節(jié)點周期查詢的數(shù)據(jù)，雙擊打開函數(shù)節(jié)點，編輯以下腳本：
msg.payload=msg.payload.data;
msg.payload=msg.payload.slice(0,1);
return msg;
使用“template”將“function”節(jié)點處理的結果進行打包，我這里將數(shù)據(jù)打包為JSON數(shù)據(jù)：
最后通過TCP連接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǚ掌鳎?/span>
“6”為“DEBUG”節(jié)點用于調(diào)試，通過上述配置就可以將Modbus TCP指令采集到的數(shù)據(jù)轉換為JSON數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上報到指定服務器：
也可以通過Node-RED提供的MQTT連接節(jié)點將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鳎瑫r也可以通過“mysql”節(jié)點將將采集數(shù)據(jù)通過sql語句傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫。
采集上報數(shù)據(jù)庫與MQTT服務器流程舉例。至此，一個簡單的邊緣采集網(wǎng)關搭建完成。
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