EMQX Enterprise

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EMQXでNode-REDを使う ​

Node-REDは、ハードウェアデバイス、API、オンラインサービスをブラウザベースのエディターで連携させるフローベースのプログラミングツールです。視覚的なノードベースのインターフェースを使い、あらかじめ用意されたノードを接続してデータフローを作成します。Node-REDは組み込みのmqtt-in（サブスクライブ）およびmqtt-out（パブリッシュ）ノードを通じてMQTTをネイティブにサポートしており、EMQXからのIoTデータ処理に広く利用されています。

本ページでは、Node-REDのインストール方法、EMQXへの接続方法、およびMQTTメッセージの解析、フィルタリング、変換を行うデータ処理パイプラインの構築方法を説明します。

前提条件 ​

  • Node.js 18 LTS または 20 LTS（NPMインストール用）
  • EMQXのデプロイメント、またはテスト用にEMQXパブリックブローカーを利用
  • テストメッセージ送信用のMQTTXなどのMQTTクライアント

Node-REDのインストール ​

NPM経由の場合:

bash
npm install -g --unsafe-perm node-red

続いてNode-REDを起動します:

bash
node-red

Docker経由の場合:

bash
docker run -it -p 1880:1880 --name mynodered nodered/node-red

起動後、ブラウザでhttp://127.0.0.1:1880にアクセスし、Node-REDエディターを開きます。

Node-REDエディターへのアクセス

Raspberry Piやクラウドへのデプロイなど、その他のインストール方法についてはNode-REDドキュメントをご覧ください。

MQTTブローカーの設定 ​

Node-REDを接続するにはMQTTブローカーが必要です。本ガイドではMQTT 3.1、3.1.1、5.0に対応したEMQXを使用します。

EMQXパブリックブローカー（テスト用） ​

独自のブローカーをデプロイせずにすぐにテストしたい場合は、EMQXパブリックブローカーを利用できます。

パラメーター値
ブローカーアドレスbroker.emqx.io
TCPポート1883
SSL/TLSポート8883
WebSocketポート8083
セキュアWebSocketポート8084

パブリックブローカーはテストおよびデモ目的のみの利用を想定しています。

EMQX Enterpriseデプロイメント ​

本番環境では、ご自身のEMQX EnterpriseデプロイメントにNode-REDを接続します。環境に応じたブローカーアドレス、ポート、認証情報を使用してください。

一般的な構成例：

  • カスタムブローカーのホスト名またはIPアドレス
  • ユーザー名／パスワード認証または相互TLS認証
  • トピックに適用されるアクセス制御ルール（ACL）

Node-REDのブローカー接続設定時には、EMQX Enterpriseのリスナーおよび認証設定を参照してください。

自己管理型のEMQX Enterpriseに加え、完全マネージドMQTTサービスであるEMQX Cloud（ServerlessまたはDedicated）への接続も可能です。EMQX Cloudが提供するブローカーアドレス、ポート、認証情報を使用してください。

基本的なMQTTフローの構築 ​

以下の手順では、1つのトピックをサブスクライブし、受信したメッセージを別のトピックに転送する最小限のフローを作成します。

ステップ1：MQTTサブスクライブノードの追加 ​

  1. Node-REDエディターで、左側のパレットからmqtt-inノードをキャンバスにドラッグします。

  2. ノードをダブルクリックしてプロパティを開きます。

  3. Serverフィールド横の鉛筆アイコンをクリックし、新しいブローカー接続を作成します。

  4. Serverアドレスにbroker.emqx.ioを入力し、Addをクリックします。

    サブスクライブノードの設定

  5. Topicをtest/node_red/inに設定します。

  6. 必要に応じてQoSレベルを設定し、Doneをクリックします。

    トピックのサブスクライブ設定

ステップ2：MQTTパブリッシュノードの追加 ​

  1. mqtt-outノードをキャンバスにドラッグします。

  2. ノードをダブルクリックしてプロパティを開きます。

  3. ステップ1で設定したブローカーをServerドロップダウンから選択します。

  4. Topicをtest/node_red/outに設定します。

  5. 必要に応じてQoSやRetainを設定し、Doneをクリックします。

    パブリッシュノードの設定

ステップ3：接続とデプロイ ​

  1. mqtt-inノードの出力ポートからmqtt-outノードの入力ポートへワイヤーを引きます。

  2. 右上のDeployボタンをクリックします。

  3. 両ノードが緑色のconnectedステータスを表示していることを確認します。

これで、test/node_red/inで受信したすべてのメッセージがtest/node_red/outに転送されるフローが完成しました。

ノードの接続

高度なデータ処理パイプラインの構築 ​

Node-REDの真価は、複数のノードを連結してデータをフィルタリングや変換し、再パブリッシュできる点にあります。以下の例では、次の処理を行うパイプラインを構築します。

  1. MQTT経由でJSON形式のセンサーデータを受信
  2. 生のペイロードをJavaScriptオブジェクトにパース
  3. 重複する温度データをフィルタリング
  4. 結果を整形して再パブリッシュ

フロー全体は次の通りです：mqtt-in -> json -> rbe -> template -> mqtt-out

ステップ1：JSONノードの追加 ​

  1. パレットからjsonノードをキャンバスにドラッグします。

  2. ダブルクリックして設定を開き、ActionをAlways Convert to JavaScript Objectに設定します。

  3. Doneをクリックします。

  4. mqtt-inノードの出力をjsonノードの入力に接続します。

これにより、受信したペイロードがJavaScriptオブジェクトにパースされ、下流のノードでmsg.payload.temperatureなどの個別フィールドにアクセス可能になります。

jsonノードの接続

ステップ2：フィルターノードの追加 ​

  1. rbe（report by exception）ノードをキャンバスにドラッグします。

  2. ダブルクリックして設定を開きます。

    • Modeをblock unless value changesに設定
    • Propertyをmsg.payload.temperatureに設定

  3. Doneをクリックします。

  4. jsonノードの出力をrbeノードの入力に接続します。

このフィルターノードは、前回のメッセージと温度値が変わらない場合にメッセージをブロックし、重複した同一値の送信を抑制します。

フィルターノードの追加

ステップ3：テンプレートノードの追加 ​

  1. templateノードをキャンバスにドラッグします。

  2. ダブルクリックして設定を開き、Mustache構文を使って出力フォーマットを入力します。例：

    {"temperature": {{payload.temperature}}, "humidity": {{payload.humidity}}}

  3. Doneをクリックします。

  4. rbeノードの出力をtemplateノードの入力に接続します。

テンプレートノードの追加

ステップ4：出力ノードの接続とデプロイ ​

  1. templateノードの出力をmqtt-outノードの入力に接続します。

  2. Deployをクリックします。

  3. すべてのノードが緑色のconnectedステータスを表示していることを確認します。

フィルタリング後のデータを再フォーマットせずにそのままパブリッシュしたい場合は、templateノードを省略し、rbeノードを直接mqtt-outノードに接続してください。

高度なノードの接続

フローのテスト ​

MQTTXなどのMQTTクライアントを使ってパイプラインをテストします。

  1. test/node_red/outをサブスクライブして処理済みの出力を監視します。

  2. test/node_red/inにJSONペイロードのテストメッセージをパブリッシュします。例：

    json
    {"temperature": 25, "humidity": 60}

  3. 出力トピックにメッセージが表示されることを確認します。

  4. 同じメッセージを再度パブリッシュします。rbeフィルターにより重複が抑制され、出力は表示されません。

  5. 温度値を変更してパブリッシュします：

    json
    {"temperature": 26, "humidity": 60}

  6. このメッセージはフィルターを通過し、出力トピックに表示されることを確認します。

フローのテスト

トラブルシューティング ​

ノードが「disconnected」ステータスを表示する ​

説明

  • デプロイ後、mqtt-inまたはmqtt-outノードが赤色のdisconnectedインジケーターを表示する。

考えられる原因

  • ブローカーアドレスまたはポートの誤り
  • ネットワークファイアウォールによるポート1883または8883のブロック
  • ブローカーが起動していない

対処方法

  • ノードをダブルクリックし、Server横の鉛筆アイコンをクリックしてブローカーアドレスとポートを確認する。
  • MQTTXなど別のMQTTクライアントでブローカーへの基本的な接続をテストする。
  • TLSを使用している場合は、正しいポート（8883）とCA証明書が設定されているか確認する。

入力トピックでメッセージが受信されない ​

説明

  • mqtt-inノードは接続済みだがメッセージが届かない。

考えられる原因

  • パブリッシャーとサブスクライバーでトピック名が一致していない
  • QoSレベルの不整合
  • ブローカーのACLルールによるサブスクライブのブロック

対処方法

  • パブリッシャーがmqtt-inノードで設定した正確なトピック（test/node_red/in）に送信しているか確認する。
  • Node-REDのデバッグノードを使い、フロー各段階でメッセージを確認する。
  • ブローカーの認証およびACL設定をチェックする。

フィルターノードがすべてのメッセージをブロックする ​

説明

  • 温度値が変わっても出力トピックにメッセージが表示されない。

考えられる原因

  • rbeノードのプロパティパスが誤っている
  • JSONノードがフィルター前にペイロードをパースしていない

対処方法

  • jsonノードがrbeノードの前にあり、Always Convert to JavaScript Objectに設定されているか確認する。
  • rbeノードのプロパティがmsg.payload.temperature（payload.temperatureではない）に設定されているか確認する。
  • jsonノードの後にdebugノードを追加し、msg.payloadの構造を確認する。

認証に失敗する ​

説明

  • デプロイ直後にノードがdisconnectedとなり、ブローカーのログに認証エラーが記録される。

考えられる原因

  • ブローカー設定でユーザー名やパスワードが未設定または誤っている
  • トピックに対するACL制限

対処方法

  • ノードをダブルクリックし、ブローカー設定のSecurityタブで正しいユーザー名とパスワードを入力する。
  • EMQXの認証設定を確認する。

参考情報 ​

詳細な解説や追加の例については、ブログ記事「Node-REDを使ったMQTTデータ処理」をご覧ください。