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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Node-RED V0.20.5

ESP32-CAM + HC-SR04 + Arduino IDE

mosquitto version 2.0.11

MatrixDB

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前言：Node-RED 是构建物联网(IOT， Internet of Things)应用程序的一个强大工具，而MQTT则是当下使用广泛的物联网通信协议之一，为此我使用一块ESP-32单片机作为客户端，连接HC-SR04超声波测距模块做了两个简单的实验。

• 实验一：获取物体距离数据，使用MQTT协议发送消息，并在Node-Red端进行接收，将数据保存在MatrixDB数据库中
• 实验二：Node-Red使用MQTT协议发送消息，ESP32收到消息后对LED灯进行控制

实验中我使用了同一块ESP-32，实际应用中他们既可以是相同的物联网设备，当然也可以是不同的。实验目的是抛砖引玉，实际物联网中各类复杂场景都可以此为基础进行实现。

本实验的环境我在开篇已经列出，对于环境的准备，你可根据自己的情况参考下列文章做出调整：

• Node-RED的安装可参考文章：群晖使用docker安装node-red
• ESP-32开发环境的搭建可参考文章：win10利用arduino + esp32-cam搭建网络摄像头
• 私有MQTT服务端的搭建可参考文章：群晖使用Docker安装MQTT服务端 mosquitto
• MatrixDB的安装可参考文章： CentOS 7 安装纵横数据库（MatrixDB）

第一步： 连接HC-SR04超声波测距模块

HC-SR04 有4个针脚，分别是Vcc， Trig， Echo， Gnd。Vcc接5V供电，Trig 和 Echo接IO口，Gnd自然就是接地。我将Trig连接到IO12，Echo连接到IO13，连接示意图如下：

第二步： 编写实验所需的程序，并烧录到ESP32

HC-SR04 的测距原理是向 Trig 口发一个10US 以上的高电平, 模块会发送8 个40khz 的方波并自动检测是否有信号返回，如有就通过 Echo 口输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

因此我们只需要将连接Trig口的 IO12 设置为OUTPUT，发一个持续时间为10US 的高电平，然后获取连接着Echo 口的 IO13 （设置为INPUT）高电平的持续时间，将取得的持续时间 *声速(340M/S)/2 就得到了距离。

实验中的LED为板载，使用的是IO4，将其设置为OUTPUT，通过高低电平即可控制开启和关闭

MQTT我使用的是PubSubClient库，如果你没安装，可通过库管理器进行安装加载

部分程序代码图如下：

代码编译通过后烧录到ESP32，上传烧录的方法在 win10利用arduino + esp32-cam搭建网络摄像头 文章中有写，不再啰嗦。

第三步： Node-Red 编写实验流程

实验一：拖入mqtt输入节点，双击，添加mqtt broke服务端

添加后选择该服务端，订阅主题。我在单片机上设置的发送的主题是Distance，因此这里也要输入主题为Distance

接着我们使用节点管理器安装node-red-contrib-postgresql，安装后将postgresql节点拖入

配置MatrixDB数据库

接着在Server中选择配置好的数据库，在Query中编写插入语句（我事前已经在数据库中添加了测试表MQTT_Test，包含payload，msg_time两个字段）

最后将两个节点连接起来，部署即可

实验二：这个比较简单，拖入两个inject节点，一个控制开启LED，一个控制关闭LED。开启的节点设置如下，内容为“ON”，这个是ESP32程序中我设置的命令，当接收到主题为LED的消息，且内容为ON时，开启LED。同理关闭设置内容为“OFF”

接着再拖入一个mqtt输出节点，将它与两个inject连接起来，该节点只需要配置好服务端和主题即可。配置如下：

至此流程编写完毕

导出的流程如下：

[{"id":"81d18949.9b6738","type":"mqtt in","z":"b8dd355c.40cd78","name":"","topic":"Distance","qos":"2","datatype":"auto","broker":"fcb81ef4.a2021","x":520,"y":320,"wires":[["14feeb2c.6dfff5"]]},{"id":"23f6b97e.a38776","type":"comment","z":"b8dd355c.40cd78","name":"实验一：接收MQTT消息，将数据写入数据库","info":"","x":630,"y":260,"wires":[]},{"id":"af6c9b1b.dab788","type":"mqtt out","z":"b8dd355c.40cd78","name":"","topic":"LED","qos":"","retain":"","broker":"fcb81ef4.a2021","x":760,"y":540,"wires":[],"inputLabels":["ON"]},{"id":"4718d956.78af68","type":"inject","z":"b8dd355c.40cd78","name":"开灯","topic":"Test 2.1","payload":"ON","payloadType":"str","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"x":530,"y":500,"wires":[["af6c9b1b.dab788"]]},{"id":"2fc63b12.cba2d4","type":"inject","z":"b8dd355c.40cd78","name":"关灯","topic":"Test 2.2","payload":"OFF","payloadType":"str","repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"x":530,"y":580,"wires":[["af6c9b1b.dab788"]]},{"id":"c3cfd91.f709f28","type":"comment","z":"b8dd355c.40cd78","name":"实验二：发送MQTT消息，控制板载LED","info":"","x":610,"y":440,"wires":[]},{"id":"14feeb2c.6dfff5","type":"postgresql","z":"b8dd355c.40cd78","name":"保存收到消息","query":"INSERT INTO \"MQTT_Test\" (payload,msg_time) VALUES ( '{{{msg.payload}}}' ,now());","postgreSQLConfig":"8e100f3e.01c4b","split":false,"rowsPerMsg":"1","outputs":1,"x":789.1667709350586,"y":317.66671657562256,"wires":[[]]},{"id":"fcb81ef4.a2021","type":"mqtt-broker","z":"","name":"feeus","broker":"10.0.0.2","port":"18831","clientid":"","usetls":false,"compatmode":true,"keepalive":"60","cleansession":true,"birthTopic":"","birthQos":"0","birthPayload":"","closeTopic":"","closeQos":"0","closePayload":"","willTopic":"","willQos":"0","willPayload":""},{"id":"8e100f3e.01c4b","type":"postgreSQLConfig","z":"","name":"MatrixDB","host":"10.0.0.214","hostFieldType":"str","port":"5432","portFieldType":"num","database":"feeus","databaseFieldType":"str","ssl":"false","sslFieldType":"bool","max":"10","maxFieldType":"num","min":"1","minFieldType":"num","idle":"1000","idleFieldType":"num","connectionTimeout":"10000","connectionTimeoutFieldType":"num","user":"mxadmin","userFieldType":"str","password":"feeus.com","passwordFieldType":"str"}]

第四步：验证实验结果

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

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VMware® Workstation 16 Player 虚拟机安装的 CentOS-7-x86_64-Minimal-2009

matrixdb-4.1.0.community-1.el7.x86_64.rpm

WinSCP 5.17.10

Navicat Premium 15.0.21

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前言：在某个机缘巧合的情况下，了解到北京四维纵横数据技术有限公司和MatrixDB数据库，和公司CEO姚延栋先生沟通后得知MatrixDB是专为物联网、车联网、工业互联网和智慧城市打造的一站式数据平台，因此借机试用一番。

以下步骤基于官方教程，此处仅为自己安装验证后的简要记录，便于后期查阅

第一步：获得最新的MatrixDB安装文件

在官方地址: https://ymatrix.cn/download 输入相关信息登记后 邮箱中便会收到下载连接 ，下载后得到安装文件，例如我选择的是社区版，得到的文件是matrixdb-4.1.0.community-1.el7.x86_64.rpm

使用 WinSCP 等工具将安装文件上传到 CentOS 的/root目录下

第二步：安装依赖环境

使用root用户ssh到CentOS，逐一执行以下命令

yum install centos-release-scl
yum install rh-python36
scl enable rh-python36 bash
yum install -y epel-release || yum install -y https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-$(cut -d: -f5 /etc/system-release-cpe | cut -d. -f1).noarch.rpm
yum install -y https://apache.jfrog.io/artifactory/arrow/centos/$(cut -d: -f5 /etc/system-release-cpe | cut -d. -f1)/apache-arrow-release-latest.rpm
yum install -y arrow-libs-3.0.0 parquet-libs-3.0.0
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
sed s/^SELINUX=.*$/SELINUX=disabled/ -i /etc/selinux/config
setenforce 0
hostnamectl set-hostname mdw

192.168.100.10 mdw

接着输入命令 vi /etc/hosts 编辑/etc/hosts文件，添加下面的一行，将主机名映射，ip 地址为你 CentOS 的内网地址

第三步：安装数据库

输入以下命令安装数据库，install后是第一步MatrixDB安装文件的文件名，请根据自己情况修改

yum install matrixdb-4.1.0.community-1.el7.x86_64.rpm 

安装MatrixDB所依赖的python包

source /usr/local/matrixdb/greenplum_path.sh
yum install gcc python3-devel
pip3 install --upgrade setuptools
pip3 install argparse psutil pygresql pyyaml

安装成功后输入以下命令查看数据库超级用户密码

vi /etc/matrixdb/auth.conf

接着在浏览器中输入 http://<CentOS 的IP>:8240/ 打开图形化安装向导，输入刚刚获得的 数据库超级用户密码 后登录

这里我选择单节点数据库

在设置密码步骤，可以修改设置超级用户mxadmin的密码

继续下一步后直至完成数据库安装

第四步：客户端管理

数据库默认只允许本地连接访问。如需开启远程连接访问需要在 /data/master/mxseg-1/pg_hba.conf文件中添加以下一行配置（0.0.0.0/0表示允许来自任何IP的用户远程访问数据库，请根据自己需求修改配置）

host    all      all      0.0.0.0/0    md5

保存后，依次执行下述命令让上面的配置生效

sudo su - mxadmin
gpstop -u

客户端我使用的是 Navicat Premium ，新增一个链接，类型选择PostgreSQL，填写正确的ip、用户和密码后，测试链接成功即可

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