IoT

Tự Học n8n Cho Người Quan Tâm IoT

Eduto Academy

Eduto Academy

— 11 min read
Tự Học n8n Cho Người Quan Tâm IoT

Tự Học n8n Cho Người Quan Tâm IoT: Biến Ý Tưởng Thành Hiện Thực

Lời mở đầu:

Trong thế giới Internet of Things (IoT) đang phát triển mạnh mẽ, việc thu thập, xử lý và truyền tải dữ liệu từ các thiết bị trở nên vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, việc tích hợp các thiết bị, dịch vụ và nền tảng khác nhau có thể là một thách thức lớn. Đó là lý do tại sao n8n, một nền tảng tự động hóa quy trình công việc mã nguồn mở, ngày càng trở nên phổ biến đối với những người làm việc trong lĩnh vực IoT.

Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách tự học n8n từ cơ bản đến nâng cao, đặc biệt tập trung vào các ứng dụng thực tế trong IoT. Chúng ta sẽ khám phá các khái niệm cốt lõi, cách cài đặt, sử dụng các node phổ biến, và quan trọng nhất là xây dựng các workflow tự động hóa cho các dự án IoT cụ thể.

1. n8n là gì và tại sao nó quan trọng trong IoT?

n8n (pronounced "n-eightn") là một nền tảng tự động hóa quy trình công việc (workflow automation platform) mã nguồn mở, có thể mở rộng và được thiết kế để giúp bạn dễ dàng kết nối các ứng dụng, dịch vụ và cơ sở dữ liệu khác nhau. Nó cho phép bạn tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại, xây dựng các quy trình phức tạp và tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau một cách trực quan.

Tại sao n8n lại quan trọng trong IoT?

  • Kết nối đa dạng: IoT bao gồm rất nhiều thiết bị, giao thức và nền tảng khác nhau. n8n cung cấp một bộ sưu tập lớn các node tích hợp sẵn, cho phép bạn kết nối với nhiều dịch vụ IoT phổ biến như MQTT, HTTP, Webhooks, các dịch vụ đám mây (AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT Core), và nhiều hơn nữa.
  • Xử lý dữ liệu linh hoạt: n8n cho phép bạn biến đổi, lọc và xử lý dữ liệu từ các thiết bị IoT một cách linh hoạt. Bạn có thể sử dụng các node như Function, Set, Switch để thực hiện các phép tính, so sánh và điều khiển luồng dữ liệu dựa trên các điều kiện cụ thể.
  • Tự động hóa quy trình: n8n cho phép bạn tự động hóa các quy trình phức tạp như thu thập dữ liệu từ cảm biến, phân tích dữ liệu, gửi thông báo, điều khiển thiết bị, và lưu trữ dữ liệu. Điều này giúp bạn tiết kiệm thời gian, giảm thiểu sai sót và tăng hiệu quả.
  • Mã nguồn mở và có thể mở rộng: n8n là một nền tảng mã nguồn mở, cho phép bạn tùy chỉnh và mở rộng nó theo nhu cầu của mình. Bạn có thể tạo các node tùy chỉnh để tích hợp với các dịch vụ IoT đặc biệt hoặc phát triển các chức năng mới.
  • Dễ sử dụng và trực quan: Giao diện đồ họa của n8n giúp bạn dễ dàng thiết kế và xây dựng các workflow tự động hóa mà không cần viết code nhiều. Bạn có thể kéo và thả các node, kết nối chúng với nhau và cấu hình các tham số một cách trực quan.

Ví dụ về ứng dụng n8n trong IoT:

  • Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm: Thu thập dữ liệu từ các cảm biến, gửi thông báo khi vượt quá ngưỡng, lưu trữ dữ liệu vào cơ sở dữ liệu.
  • Hệ thống tưới tiêu tự động: Dựa trên dữ liệu cảm biến độ ẩm đất và dự báo thời tiết, tự động điều khiển hệ thống tưới tiêu.
  • Hệ thống nhà thông minh: Điều khiển đèn, quạt, và các thiết bị gia dụng khác dựa trên các sự kiện và điều kiện nhất định.
  • Hệ thống theo dõi vị trí GPS: Thu thập dữ liệu GPS từ các thiết bị, hiển thị vị trí trên bản đồ và gửi thông báo khi thiết bị di chuyển ra khỏi khu vực được chỉ định.
  • Hệ thống cảnh báo sớm về ô nhiễm không khí: Thu thập dữ liệu từ các cảm biến ô nhiễm, phân tích dữ liệu và gửi thông báo cho người dùng khi mức ô nhiễm vượt quá mức cho phép.

2. Cài đặt và cấu hình n8n:

n8n có thể được cài đặt trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm:

  • Docker: Đây là cách cài đặt được khuyến nghị, đặc biệt cho môi trường production.
  • npm: Cài đặt trực tiếp từ npm package manager.
  • Cloud: Sử dụng các dịch vụ n8n cloud như n8n.cloud.

Cài đặt bằng Docker:

Đây là phương pháp phổ biến và dễ dàng nhất. Bạn cần cài đặt Docker và Docker Compose trên máy tính của mình.

    • Thay thế ${N8N_HOST}, ${N8N_SMTP_HOST}, ${N8N_SMTP_PORT}, ${N8N_SMTP_USER}, ${N8N_SMTP_PASS} bằng các giá trị phù hợp.
    • Sử dụng https và cấu hình chứng chỉ SSL cho môi trường production để đảm bảo an toàn.
    • Cấu hình SMTP để nhận thông báo qua email.
  1. Truy cập n8n:Mở trình duyệt và truy cập http://localhost:5678 (hoặc hostname bạn đã cấu hình).

Chạy Docker Compose:

docker-compose up -d

Tạo file docker-compose.yml:

version: "3.9"

services:
  n8n:
    image: n8nio/n8n
    restart: always
    ports:
      - 5678:5678
    environment:
      - N8N_HOST=${N8N_HOST} # Replace with your desired hostname
      - N8N_PORT=5678
      - N8N_PROTOCOL=http # Use https for production
      - N8N_EMAIL_MODE=smtp # Configure for email notifications
      - N8N_SMTP_HOST=${N8N_SMTP_HOST} # Replace with your SMTP host
      - N8N_SMTP_PORT=${N8N_SMTP_PORT} # Replace with your SMTP port
      - N8N_SMTP_USER=${N8N_SMTP_USER} # Replace with your SMTP username
      - N8N_SMTP_PASS=${N8N_SMTP_PASS} # Replace with your SMTP password
    volumes:
      - ./data:/home/node/.n8n

Lưu ý:

Tạo thư mục cho n8n:

mkdir n8n
cd n8n

Cài đặt bằng npm:

Bạn cần cài đặt Node.js và npm trên máy tính của mình.

  1. Truy cập n8n:Mở trình duyệt và truy cập http://localhost:5678.

Khởi động n8n:

n8n start

Cài đặt n8n:

npm install -g n8n

Cấu hình n8n:

Sau khi cài đặt, bạn có thể cấu hình n8n thông qua các biến môi trường. Một số biến môi trường quan trọng bao gồm:

  • N8N_HOST: Hostname của n8n.
  • N8N_PORT: Port mà n8n sử dụng.
  • N8N_PROTOCOL: Protocol (http hoặc https).
  • N8N_EMAIL_MODE: Chế độ email (smtp, sendmail, etc.).
  • N8N_SMTP_HOST: Host SMTP server.
  • N8N_SMTP_PORT: Port SMTP server.
  • N8N_SMTP_USER: Username SMTP server.
  • N8N_SMTP_PASS: Password SMTP server.

3. Các node cơ bản và phổ biến trong n8n cho IoT:

n8n cung cấp rất nhiều node tích hợp sẵn, được chia thành các nhóm khác nhau. Dưới đây là một số node cơ bản và phổ biến mà bạn sẽ thường xuyên sử dụng trong các dự án IoT:

Ví dụ về cách sử dụng các node:

  • Webhook Node: Bạn có thể sử dụng Webhook node để nhận dữ liệu từ một thiết bị IoT gửi HTTP POST request.
  • MQTT Node: Bạn có thể sử dụng MQTT Trigger node để theo dõi một chủ đề MQTT mà một cảm biến IoT publish dữ liệu lên. Sau đó, bạn có thể sử dụng MQTT node để gửi lệnh điều khiển đến một thiết bị IoT khác.
  • HTTP Request Node: Bạn có thể sử dụng HTTP Request node để gọi API của một dịch vụ đám mây IoT để lấy thông tin về thiết bị hoặc gửi lệnh điều khiển.
  • Function Node: Bạn có thể sử dụng Function node để xử lý dữ liệu từ cảm biến, chẳng hạn như chuyển đổi đơn vị đo lường hoặc tính toán các giá trị thống kê.

4. Xây dựng Workflow IoT đơn giản: Giám sát nhiệt độ và độ ẩm

Chúng ta sẽ xây dựng một workflow đơn giản để giám sát nhiệt độ và độ ẩm từ một cảm biến và gửi thông báo email khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng.

Bước 1: Thiết lập Webhook Node

  • Kéo Webhook node vào canvas.
  • Đặt Method là POST.
  • Tạo một path duy nhất cho webhook của bạn (ví dụ: /temperature-humidity).

Nhấn "Listen for Test Event" và gửi một HTTP POST request đến URL webhook từ thiết bị hoặc công cụ test API như Postman. Dữ liệu JSON gửi đi sẽ có dạng:

{
  "temperature": 28,
  "humidity": 60
}

Sau khi nhận được dữ liệu, nhấn "Confirm Data".

Bước 2: Thêm Function Node

Sử dụng code JavaScript để trích xuất giá trị nhiệt độ và độ ẩm từ dữ liệu nhận được:

const temperature = $input.all()[0].json.temperature;
const humidity = $input.all()[0].json.humidity;

return [{
  json: {
    temperature: temperature,
    humidity: humidity
  }
}];

Bước 3: Thêm IF Node

  • Kéo IF node vào canvas và kết nối nó với nhánh "True" của IF node.
  • Thiết lập Condition để kiểm tra xem nhiệt độ có vượt quá ngưỡng (ví dụ: 30 độ C) hay không. Chọn temperature từ Input Parameter.
  • Chọn Number trong Value 1.
  • Chọn Greater trong Condition.
  • Nhập 30 trong Value 2.

Bước 4: Thêm Email Node

  • Kéo Email node vào canvas và kết nối nó với nhánh "True" của IF node.
  • Cấu hình các thông tin cần thiết:
    • From Email: Địa chỉ email của người gửi.
    • To Email: Địa chỉ email của người nhận.
    • Subject: Tiêu đề email (ví dụ: "Cảnh báo: Nhiệt độ cao").
    • Text: Nội dung email (ví dụ: "Nhiệt độ vượt quá ngưỡng! Nhiệt độ hiện tại là {{ $json.temperature }} độ C.").

Bước 5: Kích hoạt Workflow

  • Lưu workflow.
  • Kích hoạt workflow.
  • Gửi dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm từ thiết bị IoT đến webhook. Nếu nhiệt độ vượt quá 30 độ C, bạn sẽ nhận được email thông báo.

5. Các ứng dụng IoT nâng cao với n8n:

Sau khi nắm vững các kiến thức cơ bản, bạn có thể xây dựng các workflow IoT phức tạp hơn với n8n. Dưới đây là một vài ý tưởng:

  • Tích hợp với các dịch vụ đám mây IoT: Sử dụng các node HTTP Request hoặc các node tích hợp sẵn để kết nối với các dịch vụ đám mây IoT như AWS IoT Core, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT Core để quản lý thiết bị, thu thập dữ liệu và điều khiển thiết bị từ xa.
  • Xây dựng hệ thống tưới tiêu tự động thông minh: Sử dụng dữ liệu từ cảm biến độ ẩm đất, dự báo thời tiết và các nguồn dữ liệu khác để điều khiển hệ thống tưới tiêu một cách thông minh, giúp tiết kiệm nước và tối ưu hóa năng suất cây trồng.
  • Phân tích dữ liệu IoT với các công cụ AI/ML: Sử dụng n8n để thu thập dữ liệu từ các thiết bị IoT, sau đó gửi dữ liệu này đến các dịch vụ AI/ML như TensorFlow, scikit-learn để phân tích, dự đoán và phát hiện các bất thường.
  • Xây dựng bảng điều khiển trực quan hóa dữ liệu IoT: Sử dụng n8n để thu thập dữ liệu từ các thiết bị IoT và đẩy dữ liệu này đến các công cụ trực quan hóa dữ liệu như Grafana, Kibana để tạo các bảng điều khiển trực quan giúp bạn theo dõi và phân tích dữ liệu một cách dễ dàng.
  • Tạo chatbot IoT: Kết hợp n8n với các nền tảng chatbot như Dialogflow, Rasa để tạo chatbot cho phép người dùng điều khiển các thiết bị IoT bằng giọng nói hoặc tin nhắn văn bản.

6. Mẹo và thủ thuật khi làm việc với n8n cho IoT:

  • Sử dụng các biến môi trường: Sử dụng các biến môi trường để lưu trữ các thông tin cấu hình nhạy cảm như API key, mật khẩu, giúp bảo mật và dễ dàng quản lý cấu hình.
  • Chia nhỏ workflow thành các module nhỏ: Chia các workflow phức tạp thành các module nhỏ hơn, dễ quản lý và tái sử dụng.
  • Sử dụng logging: Sử dụng các node logging để ghi lại thông tin trong quá trình chạy workflow, giúp bạn dễ dàng debug và theo dõi hoạt động của workflow.
  • Test workflow kỹ càng: Test workflow kỹ càng trước khi triển khai vào môi trường production để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác.
  • Tìm hiểu các node tùy chỉnh: Khám phá các node tùy chỉnh được cộng đồng phát triển để mở rộng khả năng của n8n. Nếu không tìm thấy node phù hợp, bạn có thể tự tạo node tùy chỉnh.
  • Tham gia cộng đồng n8n: Tham gia cộng đồng n8n trên diễn đàn, Slack, Github để học hỏi kinh nghiệm, chia sẻ kiến thức và nhận được sự hỗ trợ từ các thành viên khác.

Kết luận:

n8n là một công cụ mạnh mẽ và linh hoạt, cho phép bạn tự động hóa các quy trình công việc trong lĩnh vực IoT một cách dễ dàng và hiệu quả. Bằng cách tự học và thực hành với n8n, bạn có thể biến những ý tưởng IoT sáng tạo thành hiện thực, tạo ra các giải pháp thông minh và tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống IoT. Chúc bạn thành công trên con đường khám phá và ứng dụng n8n trong thế giới IoT đầy tiềm năng!

Read more