Node-RED基础节点全掌握实战教程（Inject、Debug、Switch、Function）
一、实验目标
基于ARMxy工业计算机，熟练掌握 Node-RED 开发中最核心、最高频的四个基础节点，分别为 Inject（注入节点）、Debug（调试节点）、Switch（判断节点）、Function（函数节点）。
二、Node-RED 消息机制简介
Node-RED 所有节点的数据交互、流程传递均基于 msg 消息对象 实现，节点之间传输的所有数据都封装在该对象中，是 Node-RED 运行的核心载体。
标准基础消息格式示例：
{
"payload": 35
}
核心参数说明：
msg.payload：消息主体数据，是整个流程中数据存储、处理、传输的核心字段，绝大多数节点的输入、输出、运算均围绕msg.payload展开。
简单来说，Node-RED 可视化编程的本质，就是对 msg.payload 数据的获取、运算、转换、判断与输出。
三、Inject
3.1 节点作用
Inject 节点是流程的触发源头，用于主动生成消息、启动整个业务流程，无需依赖外部设备、接口触发，是调试、测试、模拟场景的核心节点。
常见应用场景：
- 手动触发流程测试与调试
- 定时自动执行业务逻辑
- 模拟传感器、设备上报数据
- 定时触发 MQTT 上传、Modbus 读取、接口请求等操作
3.2 手动触发模式
点击 Inject 节点左侧的蓝色按钮，即可手动发送一次消息，触发整条流程执行，适用于单次调试、功能验证。
3.3 定时触发模式
支持周期性自动触发流程，无需人工干预。配置方式：Repeat 选择 interval（间隔模式），设置对应时间周期。
示例：配置每10秒执行一次流程
适用场景：定时采集传感器数据、定时上传设备状态、定时读取工业设备参数、定时请求接口数据。
四、Debug
4.1 节点作用
Debug 节点是 Node-RED 开发的核心调试工具，用于实时查看流程中消息的数据内容、格式、传输状态，排查流程报错、数据异常问题，使用频率最高。
4.2 查看核心数据（msg.payload）
节点配置：Output 选择msg.payload，仅输出消息主体数据，简化调试信息。
4.3 查看完整消息对象
节点配置：Output 选择 complete msg object (与调试输出相同)，输出整条消息的所有参数，包含系统内置字段与自定义字段。
五、Switch
5.1 节点作用
Switch 节点为条件分流节点，类比编程语言中的 if、else if、else 逻辑，可根据自定义条件对消息数据进行判断，实现流程多路分支、条件分流。
六、Function（函数节点）详解
6.1 节点作用
Function 节点是 Node-RED 的自定义逻辑核心，支持编写原生 JavaScript 代码处理消息数据，弥补可视化节点的功能短板，适用于复杂数据处理场景。
核心应用场景：数据计算、数据格式转换、字符串处理、协议数据解析、自定义业务逻辑封装、复杂条件判断。
七、节点实战：温度采集报警模拟系统
7.1 实验目标
基于四大基础节点，搭建模拟温度采集报警系统，实现自动生成随机温度、智能判断温度状态、输出对应提示信息的完整流程：
- 温度 ≥ 30℃：输出高温报警提示
- 温度 < 30℃：输出温度正常提示
7.2 整体流程拓扑
Inject 节点（触发流程）
↓
Function 节点（生成随机温度）
↓
Switch 节点（温度条件分流）
├── 高温分支 → Function 节点（封装报警信息）→ Debug 输出
└── 正常分支 → Function 节点（封装正常信息）→ Debug 输出
7.3 温度模拟 Function 节点配置
通过随机函数生成 0~39℃ 的模拟温度数据，如图：
代码说明：Math.random() * 40 生成 0-40 随机小数，Marh.floor()向下取整，最终得到 0~39 的整数温度值。
7.4 Switch 节点分流配置
判断对象：msg.payload
分流规则：
- 输出1：条件 >30 → 高温报警分支
- 输出2：otherwise → 温度正常分支
7.5 高温报警分支 Function 配置
对超温数据进行文字封装，生成报警提示，如图：
7.6 正常温度分支 Function 配置
对正常温度数据进行文字封装，如图：
7.7 最终 Debug 输出效果
[
{
"id": "7e82b0e46aa45852",
"type": "tab",
"label": "流程 1",
"disabled": false,
"info": "",
"env": []
},
{
"id": "bb7092fcf4d6c569",
"type": "inject",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "启动测试",
"props": [
{
"p": "payload"
},
{
"p": "topic",
"vt": "str"
}
],
"repeat": "",
"crontab": "",
"once": false,
"onceDelay": 0.1,
"topic": "",
"payload": "timestamp",
"payloadType": "str",
"x": 80,
"y": 380,
"wires": [
[
"8c9ef9e7deba363c"
]
]
},
{
"id": "7efa7c99c98594b2",
"type": "debug",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "debug 1",
"active": true,
"tosidebar": true,
"console": false,
"tostatus": false,
"complete": "payload",
"targetType": "msg",
"statusVal": "",
"statusType": "auto",
"x": 760,
"y": 340,
"wires": []
},
{
"id": "8c9ef9e7deba363c",
"type": "function",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "随机温度生成",
"func": "msg.payload = Math.floor(Math.random() * 40);\n\nreturn msg;",
"outputs": 1,
"timeout": 0,
"noerr": 0,
"initialize": "",
"finalize": "",
"libs": [],
"x": 260,
"y": 380,
"wires": [
[
"4c80c43f8159efc9"
]
]
},
{
"id": "f6e83eb71fe0f177",
"type": "function",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "高温",
"func": "msg.payload =\n \"温度过高报警：\" +\n msg.payload +\n \"℃\";\n\nreturn msg;",
"outputs": 1,
"timeout": 0,
"noerr": 0,
"initialize": "",
"finalize": "",
"libs": [],
"x": 610,
"y": 340,
"wires": [
[
"7efa7c99c98594b2"
]
]
},
{
"id": "e795c25f083eda29",
"type": "function",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "正常",
"func": "msg.payload =\n \"温度正常：\" +\n msg.payload +\n \"℃\";\n\nreturn msg;",
"outputs": 1,
"timeout": 0,
"noerr": 0,
"initialize": "",
"finalize": "",
"libs": [],
"x": 610,
"y": 420,
"wires": [
[
"f601d27593217c84"
]
]
},
{
"id": "f601d27593217c84",
"type": "debug",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "debug 2",
"active": true,
"tosidebar": true,
"console": false,
"tostatus": false,
"complete": "false",
"statusVal": "",
"statusType": "auto",
"x": 760,
"y": 420,
"wires": []
},
{
"id": "4c80c43f8159efc9",
"type": "switch",
"z": "7e82b0e46aa45852",
"name": "温度判断",
"property": "payload",
"propertyType": "msg",
"rules": [
{
"t": "gte",
"v": "30",
"vt": "num"
},
{
"t": "else"
}
],
"checkall": "true",
"repair": false,
"outputs": 2,
"x": 460,
"y": 380,
"wires": [
[
"f6e83eb71fe0f177"
],
[
"e795c25f083eda29"
]
]
}
]