Node-RED 调度逻辑

概述

本节介绍如何通过 Node-RED 实现广播系统的调度逻辑。学习完成后，您将能够：

在 Node-RED 中创建定时触发流程
配置工作日/节假日不同调度策略
实现广播系统状态的可视化仪表板
通过仪表板控制广播定时计划

前置要求

在开始本节之前，请确保：

已完成 Node-RED 基础学习
了解 Node-RED 的 inject 节点和 function 节点
Mosquitto 或 EMQX Broker 已运行
已完成 ESP32 端的定时调度配置

Node-RED Timer Flow

Basic Timer with Inject Node

使用 Node-RED 的 inject 节点实现定时触发：

{
  "id": "inject_timer",
  "type": "inject",
  "repeat": "custom",       // 自定义间隔
  "crontab": "0 6 * * 1-5", // cron 表达式：工作日 6:00
  "payload": "play",
  "payload_type": "str",
  "topic": "factory/broadcast/schedule"
}

cron 表达式示例：

cron 表达式	含义
`0 6 * * 1-5`	工作日 6:00
`30 7 * * *`	每天 7:30
`0 8 * * 6,0`	周末 8:00
`0 12 * * 1-5`	工作日 12:00
`0 17 * * 1-5`	工作日 17:00
`0 21 * * *`	每天 21:00

Node-RED Schedule Flow

                  ┌─────────────────────┐
    Inject ──────→│  Schedule Check     ├──────→ MQTT Out
    (Timer)       │  (Function Node)    │
                  └─────────────────────┘
                          │
                          ▼
                  ┌─────────────────────┐
                  │  Log to File/Debug  │
                  └─────────────────────┘

Schedule Check Function 节点：

// 检查当前时间并执行调度
const now = new Date();
const hour = now.getHours();
const minute = now.getMinutes();
const day = now.getDay();  // 0=周日, 1=周一, ...

// 工作日检查（周一至周五）
const isWeekday = day >= 1 && day <= 5;

// 解析 cron 触发时间
const triggerHour = parseInt(msg.topic.split(' ')[0]);
const triggerMinute = parseInt(msg.topic.split(' ')[1]);

if (hour === triggerHour && minute === triggerMinute) {
    msg.payload = {
        hour: hour,
        minute: minute,
        weekday: isWeekday,
        action: "schedule_trigger"
    };
    return msg;
}
return null;

Advanced Schedule Configuration

Complete Schedule Flow

创建完整的调度管理流程：

{
  "flows": [
    {
      "id": "schedule_manager",
      "nodes": [
        // 1. 定时触发节点
        {
          "id": "timer_0600_weekdays",
          "type": "inject",
          "crontab": "0 6 * * 1-5",
          "payload": "{\"action\":\"play\",\"station\":0,\"volume\":40}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        {
          "id": "timer_0730_weekdays",
          "type": "inject",
          "crontab": "30 7 * * 1-5",
          "payload": "{\"action\":\"play\",\"station\":1,\"volume\":60}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        {
          "id": "timer_1200_weekdays",
          "type": "inject",
          "crontab": "0 12 * * 1-5",
          "payload": "{\"action\":\"play\",\"station\":2,\"volume\":50}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        {
          "id": "timer_1700_weekdays",
          "type": "inject",
          "crontab": "0 17 * * 1-5",
          "payload": "{\"action\":\"stop\"}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        // 周末配置
        {
          "id": "timer_0900_weekends",
          "type": "inject",
          "crontab": "0 9 * * 6,0",
          "payload": "{\"action\":\"play\",\"station\":1,\"volume\":30}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        {
          "id": "timer_2100_all",
          "type": "inject",
          "crontab": "0 21 * * *",
          "payload": "{\"action\":\"stop\"}",
          "topic": "factory/broadcast/control"
        },
        // MQTT 输出
        {
          "id": "mqtt_out",
          "type": "mqtt out",
          "server": "localhost",
          "topic": "factory/broadcast/control",
          "qos": 1
        },
        // 调试输出
        {
          "id": "debug_out",
          "type": "debug"
        }
      ],
      "connections": [
        {"from": "timer_0600_weekdays", "to": "mqtt_out"},
        {"from": "timer_0730_weekdays", "to": "mqtt_out"},
        {"from": "timer_1200_weekdays", "to": "mqtt_out"},
        {"from": "timer_1700_weekdays", "to": "mqtt_out"},
        {"from": "timer_0900_weekends", "to": "mqtt_out"},
        {"from": "timer_2100_all", "to": "mqtt_out"}
      ]
    }
  ]
}

Dashboard Control Panel

Schedule Control Dashboard

创建 Node-RED 仪表板来管理广播调度：

// ui_group: "广播系统"
// ui_tab: "工业广播"

// 1. 手动控制区域
{
  "id": "btn_play",
  "type": "ui_button",
  "group": "broadcast_control",
  "label": "播放",
  "payload": "play",
  "topic": "factory/broadcast/play"
}

// 2. 电台选择
{
  "id": "dropdown_station",
  "type": "ui_dropdown",
  "group": "broadcast_control",
  "label": "选择音源",
  "options": [
    {"label": "晨间新闻", "value": "0"},
    {"label": "背景音乐", "value": "1"},
    {"label": "轻音乐", "value": "2"},
    {"label": "古典音乐", "value": "3"}
  ],
  "topic": "factory/broadcast/station"
}

// 3. 音量滑块
{
  "id": "slider_volume",
  "type": "ui_slider",
  "group": "broadcast_control",
  "label": "音量",
  "min": 0,
  "max": 250,
  "step": 5,
  "topic": "factory/broadcast/volume"
}

// 4. 状态显示
{
  "id": "text_status",
  "type": "ui_text",
  "group": "broadcast_status",
  "label": "当前状态"
}

// 5. 调度时间表显示
{
  "id": "table_schedule",
  "type": "ui_table",
  "group": "broadcast_schedule",
  "label": "定时计划"
}

Dashboard Layout

┌─────────────────────────────────────┐
│        工业广播控制面板               │
├─────────────────────────────────────┤
│                                     │
│  [▶ 播放]  [⏸ 暂停]  [⏹ 停止]       │
│                                     │
│  音源: [下拉选择]                     │
│                                     │
│  音量: [────────●────────]  65      │
│                                     │
│  当前状态: 播放中                      │
│  当前音源: 背景音乐                     │
│  当前音量: 65                         │
│  当前曲目: Morning Melody             │
│                                     │
├─────────────────────────────────────┤
│        定时计划                        │
│  06:00 工作日  ▶ 晨间新闻 音量:40    │
│  07:30 工作日  ▶ 背景音乐 音量:60    │
│  12:00 工作日  ▶ 轻音乐   音量:50    │
│  17:00 工作日  ⏹ 关闭               │
│  21:00 每天    ⏹ 关闭               │
└─────────────────────────────────────┘

Status Monitoring Flow

Real-time Status Display

{
  "id": "status_listener",
  "type": "mqtt in",
  "topic": "factory/broadcast/status",
  "server": "localhost",
  "qos": 1
}

Status Processing Function：

// MQTT 状态消息处理
const status = msg.payload;

// 更新仪表板显示
const statusMsg = {
    payload: `播放: ${status.playing ? '🟢 播放中' : '🔴 已停止'}
音源: ${status.station_name}
音量: ${status.volume}
信号: ${status.wifi_rssi} dBm`
};

return statusMsg;

Logging and History

Schedule Event Logging

// 记录调度事件到文件和控制台
const eventLog = {
    timestamp: new Date().toISOString(),
    event: msg.payload.action || msg.topic,
    details: msg.payload
};

// 写入日志文件
context.global.log.push(eventLog);
if (context.global.log.length > 1000) {
    context.global.log.shift();
}

node.warn(`调度事件: ${JSON.stringify(eventLog)}`);
return msg;

故障排除

问题 1: Node-RED 定时任务不触发

症状: inject 节点到达预设时间但未输出消息

原因:

Node-RED 服务器时区设置不正确
流程未部署
cron 表达式错误

解决方案:

检查 Node-RED 系统时区：settings.js 中的 env 设置
确认流程已部署（右上角 Deploy 按钮）
使用 */1 * * * * 测试 cron 表达式是否正常工作

问题 2: 仪表板不显示数据

症状: Dashboard UI 显示空白

原因:

dashboard 节点未正确配置 group 和 tab
MQTT 消息未到达
上下文变量未初始化

解决方案:

检查 ui_group 和 ui_tab 配置
使用 debug 节点确认 MQTT 消息到达
初始化全局上下文变量

Summary

本节介绍了 Node-RED 端的调度逻辑实现：

定时触发：使用 inject 节点的 cron 表达式实现精确时间触发
Dashboard 控制：创建仪表板界面，支持手动控制和状态监控
调度管理：完整的定时播放/停止流程
状态监听：实时显示广播系统的工作状态
事件记录：记录调度执行日志