Node-RED

Node-RED dient im Wohnmobil als zentrale Verarbeitungsebene für Messwerte, externe Daten und einfache Schnittstellen zwischen den verschiedenen Diensten.

Die Anwendung läuft als Docker-Container auf dem Raspberry Pi tsg-bobil.

Zugriff

Im Womo-Netz ist die Node-RED-Oberfläche unter folgender Adresse erreichbar:

http://192.168.8.10:1880

Eigenschaft	Wert
Anwendung	Node-RED
Container	`nodered`
Port	`1880`
Adresse im Womo-Netz	`192.168.8.10:1880`

Zugriffsschutz

Der Zugriff auf den Node-RED-Editor ist durch Benutzername und Passwort geschützt.

Die Anmeldung wird über die adminAuth-Konfiguration von Node-RED geregelt. Das Passwort wird dabei nicht im Klartext gespeichert, sondern als kryptografischer Hash in der Datei settings.js hinterlegt.

⚠️Zugangsdaten▶

Die Zugangsdaten werden nicht im Handbuch gespeichert, sondern separat in Bitwarden verwaltet.

Aufgaben

Node-RED empfängt Daten aus verschiedenen Quellen und kann diese weiterverarbeiten, umwandeln und an andere Dienste weitergeben.

Derzeit übernimmt Node-RED unter anderem:

Empfang von Messwerten über MQTT
Aufbereitung von Sensordaten
Speicherung historischer Messwerte in InfluxDB
Bereitstellung aktueller Messwerte für das Womo-Handbuch
Verarbeitung der GPS-Position des Wohnmobils
Verwaltung des Wetterstandorts
Umschaltung zwischen manuellem und GPS-basiertem Wetterstandort
Ermittlung von Koordinaten und Ortsnamen über OpenWeatherMap
Abruf aktueller Wetterdaten von OpenWeatherMap
Bereitstellung von HTTP-Schnittstellen für VitePress

Verarbeitung von Sensordaten

Eine wichtige Aufgabe ist die Verarbeitung der Messwerte der Zigbee-Sensoren.

Der Datenweg sieht dabei vereinfacht so aus:

text

Zigbee-Sensor
     │
     ▼
Zigbee2MQTT
     │
     ▼
 Mosquitto
     │
     │ MQTT
     ▼
  Node-RED
     │
     ├────────────► HTTP-API
     │                  │
     │                  ▼
     │             Womo-Handbuch
     │
     ▼
  InfluxDB
     │
     ▼
   Grafana

Node-RED abonniert die entsprechenden MQTT-Topics bei Mosquitto und erhält dadurch die von Zigbee2MQTT bereitgestellten Messwerte.

Die empfangenen MQTT-Nachrichten enthalten bei den Raumklimasensoren unter anderem:

Temperatur
relative Luftfeuchtigkeit
Luftdruck
Batteriestatus
Verbindungsinformationen

Die Messwerte können anschließend für unterschiedliche Zwecke verwendet werden.

Aktuelle Messwerte

Für die Anzeige auf der Startseite des Womo-Handbuchs werden die zuletzt empfangenen Werte in Node-RED aufbereitet und zwischengespeichert.

Für den derzeit verwendeten Innensensor werden unter anderem folgende Werte bereitgestellt:

text

Temperatur
Luftfeuchtigkeit
Luftdruck
Sensor-Batterie
Zeitpunkt der letzten Messung

Die VitePress-Startseite ruft diese Daten regelmäßig über eine HTTP-Schnittstelle ab.

Dadurch werden neue Sensordaten automatisch auf der Startseite angezeigt, ohne dass die Webseite manuell neu geladen werden muss.

Historische Messwerte

Messwerte, die langfristig gespeichert werden sollen, werden zusätzlich an InfluxDB übergeben.

Beispielsweise werden die Werte eines Raumklimasensors dem Measurement

raumklima

zugeordnet.

Die einzelnen Sensoren können über ein Tag wie

sensor = RTF_Test_Pi8

unterschieden werden.

Grafana kann anschließend auf die gespeicherten Daten zugreifen und zeitliche Verläufe darstellen.

ℹ️Aufgabentrennung▶

Mosquitto transportiert die MQTT-Nachrichten.

Node-RED verarbeitet die darin enthaltenen Daten und stellt aktuelle Werte bereit.

InfluxDB übernimmt die dauerhafte Speicherung der Messwerte.

Grafana dient der Darstellung und Auswertung historischer Daten.

VitePress zeigt ausgewählte aktuelle Werte direkt im Womo-Handbuch an.

Außenwetter

Node-RED ruft aktuelle Wetterdaten von OpenWeatherMap ab und stellt diese für die Wetteranzeige auf der Startseite des Womo-Handbuchs bereit.

Für die Auswahl des Wetterstandorts stehen zwei Betriebsarten zur Verfügung:

Manuell – der gewünschte Ort wird auf der Startseite eingegeben.
GPS-Standort – die aktuelle Position des Wohnmobils wird automatisch verwendet.

Der manuelle Modus ist der Standard. Dadurch kann beispielsweise auch gezielt das Wetter eines Reiseziels angezeigt werden, unabhängig davon, wo sich das Wohnmobil gerade befindet.

Manueller Wetterstandort

Im manuellen Modus kann der gewünschte Ort direkt in der Wetteranzeige des Womo-Handbuchs eingegeben werden.

Node-RED übergibt den Ortsnamen an das Geocoding von OpenWeatherMap und erhält die zugehörigen geografischen Koordinaten:

text

Ortsname
   │
   ▼
Node-RED
   │
   ▼
OpenWeatherMap
Geocoding
   │
   ▼
Latitude / Longitude

Die ermittelten Koordinaten werden anschließend für den Abruf der Wetterdaten verwendet.

GPS-basierter Wetterstandort

Alternativ kann die aktuelle Position des Wohnmobils als Wetterstandort verwendet werden.

Die Positionsdaten stammen vom am Raspberry Pi angeschlossenen GPS-Empfänger und werden über gpsd bereitgestellt.

text

GPS-Empfänger
     │
     │ USB
     ▼
   gpsd
     │
     ▼
 Node-RED
     │
     ▼
Latitude / Longitude

Node-RED speichert die letzte gültige GPS-Position und stellt sie für weitere Funktionen zur Verfügung.

Da der GPS-Empfänger zunächst nur geografische Koordinaten liefert, wird zusätzlich über das Reverse Geocoding von OpenWeatherMap der zugehörige Ortsname ermittelt:

text

Latitude / Longitude
        │
        ▼
     Node-RED
        │
        ▼
 OpenWeatherMap
Reverse Geocoding
        │
        ▼
     Ortsname

Dadurch kann auf der Startseite beispielsweise statt der reinen GPS-Koordinaten ein Standort wie

Stolberg, DE

angezeigt werden.

Die Ortsbestimmung über Reverse Geocoding muss nicht bei jedem neuen GPS-Datensatz durchgeführt werden. Ein bereits bestimmter Ortsname kann weiterverwendet werden, solange sich das Fahrzeug nicht wesentlich vom zuletzt bestimmten Standort entfernt hat.

Wetterdaten abrufen

Unabhängig davon, ob der Standort manuell oder per GPS bestimmt wurde, verwendet Node-RED anschließend dessen geografische Koordinaten für den eigentlichen Wetterabruf:

text

            Wetterstandort
                  │
          ┌───────┴───────┐
          │               │
       Manuell            GPS
          │               │
          └───────┬───────┘
                  │
                  ▼
         Latitude / Longitude
                  │
                  ▼
               Node-RED
                  │
                  ▼
           OpenWeatherMap
                  │
                  ▼
        aktuelle Wetterdaten
                  │
                  ▼
           Womo-Handbuch

Zu den bereitgestellten Wetterdaten gehören unter anderem:

Standort
geografische Koordinaten
Temperatur
gefühlte Temperatur
relative Luftfeuchtigkeit
Luftdruck
Wetterlage
Windgeschwindigkeit
Bewölkung
Zeitpunkt der Wetterdaten

Die Wetterdaten werden regelmäßig aktualisiert.

Beim Umschalten zwischen Manuell und GPS-Standort wird unmittelbar ein neuer Wetterabruf für den gewählten Standort ausgelöst.

Für den Abruf neuer Wetterdaten sowie für die Ermittlung eines Ortsnamens über OpenWeatherMap ist eine Internetverbindung erforderlich.

ℹ️GPS und Internetverbindung▶

Die Ermittlung der geografischen Position über den GPS-Empfänger funktioniert unabhängig von einer Internetverbindung.

Eine Internetverbindung wird jedoch benötigt, um aus den GPS-Koordinaten einen Ortsnamen zu ermitteln und aktuelle Wetterdaten von OpenWeatherMap abzurufen.

5-Tage-Wettervorhersage

Zusätzlich zu den aktuellen Wetterdaten ruft Node-RED eine Wettervorhersage von OpenWeatherMap ab.

Für die Vorhersage wird derselbe Wetterstandort verwendet wie für die aktuellen Wetterdaten. Dadurch berücksichtigt die Vorhersage automatisch den auf der Startseite gewählten Wettermodus:

Manuell – Vorhersage für den manuell gewählten Standort
GPS-Standort – Vorhersage für die aktuelle Position des Wohnmobils

Der Datenweg sieht vereinfacht so aus:

text

       gewählter Wetterstandort
                 │
         ┌───────┴───────┐
         │               │
      Manuell            GPS
         │               │
         └───────┬───────┘
                 │
                 ▼
        Latitude / Longitude
                 │
                 ▼
              Node-RED
                 │
                 ▼
          OpenWeatherMap
              Forecast
                 │
                 ▼
       3-Stunden-Vorhersage
                 │
                 ▼
              Node-RED
                 │
                 ▼
        Tagesaufbereitung
                 │
                 ▼
           Womo-Handbuch

OpenWeatherMap liefert die Vorhersagedaten in einem Raster von drei Stunden.

Für einen vollständigen Tag stehen dadurch bis zu acht Vorhersagepunkte zur Verfügung:

text

Für den aktuellen Tag werden nur noch die zum Zeitpunkt des Abrufs verfügbaren zukünftigen Vorhersagepunkte berücksichtigt.

Node-RED gruppiert die einzelnen Vorhersagepunkte nach Kalendertagen und erzeugt daraus eine Tageszusammenfassung.

Diese enthält unter anderem:

minimale und maximale Temperatur
Wetterlage
Niederschlagswahrscheinlichkeit
erwartete Niederschlagsmenge
maximale Windgeschwindigkeit

Zusätzlich bleiben die einzelnen 3-Stunden-Werte erhalten. Dadurch können auf der Wetterseite neben der Tagesübersicht auch detaillierte Werte für den ausgewählten Tag angezeigt werden.

Die Wettervorhersage zeigt Heute und die folgenden vier Tage.

Über die Tagesauswahl kann ein Tag ausgewählt werden. Darunter werden die verfügbaren 3-Stunden-Werte dieses Tages angezeigt, unter anderem:

Uhrzeit
Temperatur
gefühlte Temperatur
Wetterlage
Niederschlagswahrscheinlichkeit
Niederschlagsmenge
Windgeschwindigkeit
relative Luftfeuchtigkeit

Die aufbereiteten Forecast-Daten werden von Node-RED zwischengespeichert und über eine eigene HTTP-Schnittstelle für VitePress bereitgestellt.

ℹ️Wetterstandort▶

Aktuelles Wetter und Wettervorhersage verwenden immer denselben gewählten Standort.

Wird auf der Startseite zwischen Manuell und GPS-Standort gewechselt, gilt diese Auswahl damit auch für die Wettervorhersage.

HTTP-Schnittstellen

Node-RED stellt für die Startseite des Womo-Handbuchs eigene HTTP-Schnittstellen bereit.

Methode	Schnittstelle	Aufgabe
`GET`	`/api/innendaten`	aktuelle Innenraum-Messwerte abrufen
`GET`	`/api/aussenwetter`	aktuelle Wetterdaten abrufen
`POST`	`/api/standort`	Wetterstandort ändern
`GET`	`/api/forecast`	5-Tage-Wettervorhersage abrufen

Die Vue-Komponenten der VitePress-Startseite verwenden diese Schnittstellen für die Anzeige und Aktualisierung der Live-Daten.

Innenraumdaten abrufen

Über

GET /api/innendaten

werden die zuletzt von Node-RED empfangenen Innenraumdaten bereitgestellt.

Die Antwort enthält beispielsweise:

json

{
  "sensor": "RTF_Test_Pi8",
  "temperatur": 28.7,
  "luftfeuchtigkeit": 50.8,
  "luftdruck": 991.5,
  "batterie": 90,
  "zeitpunkt": 1786807200
}

Außenwetter abrufen

Über

GET /api/aussenwetter

werden die zuletzt abgerufenen Wetterdaten bereitgestellt.

Beispielsweise:

json

{
  "ort": "Aachen, DE",
  "lat": 50.78,
  "lon": 6.08,
  "temperatur": 28.3,
  "gefuehlt": 28.6,
  "luftfeuchtigkeit": 47,
  "luftdruck": 1014,
  "wetter": "Bedeckt",
  "icon": "04d",
  "wind_kmh": 16.5,
  "wolken": 100,
  "zeitpunkt": 1786807197
}

Wettervorhersage abrufen

Über

GET /api/forecast

werden die von Node-RED aufbereiteten Daten der 5-Tage-Wettervorhersage bereitgestellt.

Die Vorhersage verwendet denselben Wetterstandort wie die Anzeige des aktuellen Außenwetters. Abhängig vom gewählten Wettermodus stammen die Koordinaten daher entweder vom manuell eingestellten Standort oder von der aktuellen GPS-Position des Wohnmobils.

Die Antwort enthält eine Tagesübersicht für Heute und die folgenden vier Tage. Zusätzlich enthält jeder Tag die verfügbaren Vorhersagewerte im 3-Stunden-Raster.

Beispiel:

json

{
  "ort": "Lindau (Bodensee), DE",
  "lat": 47.550753,
  "lon": 9.6926624,
  "zeitpunkt": 1787070000,
  "tage": [
    {
      "datum": "2026-08-18",
      "datum_kurz": "18.08.",
      "wochentag": "Heute",
      "temp_min": 24.0,
      "temp_max": 24.5,
      "wetter": "Leichter Regen",
      "icon": "10d",
      "regen_wahrscheinlichkeit": 100,
      "regen_mm": 0.9,
      "wind_max_kmh": 12.1,
      "stunden": [
        {
          "zeit": "20:00",
          "temperatur": 24.5,
          "gefuehlt": 24.8,
          "luftfeuchtigkeit": 65,
          "luftdruck": 1014,
          "wetter": "Leichter Regen",
          "icon": "10d",
          "regen_wahrscheinlichkeit": 100,
          "regen_mm": 0.6,
          "wind_kmh": 12.1,
          "wind_richtung": 245,
          "wolken": 80,
          "zeitpunkt": 1787076000
        }
      ]
    }
  ]
}

Die Felder auf Tagesebene stellen eine Zusammenfassung der verfügbaren 3-Stunden-Werte dar.

Dabei werden unter anderem folgende Werte ermittelt:

temp_min – niedrigste vorhergesagte Temperatur
temp_max – höchste vorhergesagte Temperatur
wetter – repräsentative Wetterlage des Tages
regen_wahrscheinlichkeit – höchste Niederschlagswahrscheinlichkeit
regen_mm – aufsummierte Niederschlagsmenge
wind_max_kmh – höchste vorhergesagte Windgeschwindigkeit
stunden – einzelne Vorhersagepunkte des Tages

Die Vue-Komponente WomoForecast ruft diese Schnittstelle ab und stellt die Daten auf der Seite Wettervorhersage dar.

Über die Tagesauswahl können die zusammengefassten Tageswerte sowie die detaillierten 3-Stunden-Werte angezeigt werden.

Wetterstandort ändern

Über

POST /api/standort

kann ein neuer Wetterstandort an Node-RED übergeben werden.

Beispiel:

json

{
  "ort": "Doolin, IE"
}

Node-RED ermittelt anschließend über OpenWeatherMap die Koordinaten des Ortes und ruft unmittelbar die Wetterdaten für diesen Standort ab.

Der neue Standort wird danach auch für die regelmäßige Aktualisierung der Wetterdaten verwendet.

Kommunikation zwischen Docker-Containern

Node-RED ist mit den anderen benötigten Docker-Containern über das interne Docker-Netzwerk womo-net verbunden.

Dadurch können Dienste direkt über ihre Containernamen angesprochen werden.

Beispiele:

text

Mosquitto → mosquitto:1883
InfluxDB  → influxdb:8086

Die interne Kommunikation ist dadurch unabhängig von der jeweiligen IP-Adresse des Raspberry Pi im Heim- oder Womo-Netz.

Weitere Informationen dazu befinden sich im Kapitel Netzwerk.

Erweiterungen

Node-RED lässt sich über zusätzliche Nodes und eigene Flows erweitern.

Für die Speicherung der Messwerte in InfluxDB sind entsprechende InfluxDB-Nodes installiert.

Dadurch können aufbereitete Messwerte direkt aus einem Flow in die InfluxDB geschrieben werden.

Weitere Verwendung

Node-RED bildet die zentrale Verarbeitungsebene für weitere Automatisierungs- und Messaufgaben im Wohnmobil.

Zukünftig können hier beispielsweise auch Messwerte der Victron-Komponenten verarbeitet und über denselben Datenweg bereitgestellt werden:

text

Victron
   │
   ▼
Node-RED
   │
   ├──► aktuelle Werte → Womo-Handbuch
   │
   └──► historische Werte → InfluxDB → Grafana

Damit kann die bestehende Struktur später um weitere Fahrzeug- und Energiedaten ergänzt werden.

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Node-RED ​

Zugriff ​

Zugriffsschutz ​

Aufgaben ​

Verarbeitung von Sensordaten ​

Aktuelle Messwerte ​

Historische Messwerte ​

Außenwetter ​

Manueller Wetterstandort ​

GPS-basierter Wetterstandort ​

Wetterdaten abrufen ​

5-Tage-Wettervorhersage ​

HTTP-Schnittstellen ​

Innenraumdaten abrufen ​

Außenwetter abrufen ​

Wettervorhersage abrufen ​

Über die Tagesauswahl können die zusammengefassten Tageswerte sowie die detaillierten 3-Stunden-Werte angezeigt werden. ​

Wetterstandort ändern ​

Kommunikation zwischen Docker-Containern ​

Erweiterungen ​

Weitere Verwendung ​

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Zugriffsschutz

Aufgaben

Verarbeitung von Sensordaten

Aktuelle Messwerte

Historische Messwerte

Außenwetter

Manueller Wetterstandort

GPS-basierter Wetterstandort

Wetterdaten abrufen

5-Tage-Wettervorhersage

HTTP-Schnittstellen

Innenraumdaten abrufen

Außenwetter abrufen

Wettervorhersage abrufen

Über die Tagesauswahl können die zusammengefassten Tageswerte sowie die detaillierten 3-Stunden-Werte angezeigt werden.

Wetterstandort ändern

Kommunikation zwischen Docker-Containern

Erweiterungen

Weitere Verwendung