👩🏽‍✈️ 🚓 🎴 Bobaos-Raspberry Piを使用したKNX TP / UARTバスアクセス ⛹🏼 🖍️ 🤦🏾

自動化システムとKNX標準に精通していない場合は、Googleまたは公式サイトから必要な情報を入手できます。この標準を使用すると、多くのことが明らかになります。おそらく、私と同じように、IPルーターを経由せずにKNX物理バスにアクセスする方法の問題に長い間興味を持っています。

次に、WeinzierlのRaspberry PiとKNX BAOS 838 kBerryモジュールを使用して、この問題を自分で解決した方法を示します。

やる気

KNX標準は、中央のPLCコントローラーがなくても機能する分散システムです。分散化は信頼性を提供しますが、システムにPLCがないため、必要な柔軟性が失われます。さまざまなIPゲートウェイを使用し、サーバーからUPD経由で通信できますが、バスへの直接アクセスの方が信頼性が高いため、このソリューションは検討しませんでした。

既存のソリューション

市場では、この問題の解決策を見つけることができますが、そのうちの次のものと密接に連携しました。

Loxoneミニサーバー

価格：〜600ユーロ
さらに、独自のバス、幅広いデバイス。
さらに、シンプルなコンフィギュレーター、ブロック単位のプログラミングロジック、優れたドキュメント。
マイナス：高水準言語でプログラムする方法はありません。組み込みのPicoCインタープリターがありますが、たとえば、クラウドへのアクセスを実装するのは問題です。

UMC用のiRidiumサーバー

価格：推奨小売価格は119000 rub、または1700ユーロです。
さらに、KNXに加えて、多数の自動化システムのサポート。
プラス：JavaScriptサポート。
マイナス：プロジェクトファイルはzipアーカイブであり、編集が複雑になります。すなわちスクリプトを編集するには、iRidium Studioに組み込みのスクリプトエディターを使用する必要があります。これには、通常のIDE /エディターの魅力がなく、プロジェクトをアンパック/ビルドする方法を考え出す必要があります。
マイナス：JavaScriptエンジン。たとえば、IR.SetTimeout / IR.SetIntervalではなく、おなじみのsetTimeout / setIntervalはありません。 nodejsとの互換性はありません。
マイナス：安定性、頻繁な再起動。

EVIKA LogicMachine

価格：〜3000ユーロ。
さらに、KNX TP / UARTに加えて、ボードには、構成に応じてRS-485、RS-232、その他のインターフェイスがあります。
プラス：lua言語、cronスケジュールなど。

いくつかのソリューションは優れていますが、価格は反発的です。さらに、プログラミングの柔軟性を高めたいと思います。

解決策

この問題は、Raspberry PiとWeinzierl KNX BAOS Module 838 kBerryを使用して解決されました。

モジュールのコストは約70ユーロで、合計でRaspberry Pi +電源を使用すると、DINレールのハウジングは約150ユーロになります。

ランタイムとして、nodejsが使用されます。依存関係のUARTと通信するための「シリアルポート」モジュール。

通信プロトコルの簡単な説明

このアプリケーションは、シリアルポートを介してBAOS 838モジュールに接続され、ObjectServerプロトコルを介して通信します。ObjectServerプロトコルの説明については、記事の最後にあるリンクを参照してください。

データフレームは、FT1.2プロトコルで次のとおりです。

|0x68|L|L|0x68|CR|data|C|0x16|  L -   data +1    CR -  ,  0x73  , 0x53   , C -  = (   +  ) mod 256

リセット要求、リセット表示、確認応答フレームなど、一定の長さのフレームもあります。

接続が開かれるとリセット要求が送信され、モジュールがリセットされるとリセット指示がbaos 838モジュールからRaspberry Piに送信され、データを受信すると確認応答が各側から送信されます。

データデータは次のフィールドで構成されます。

 |  |  |  | MainService | 1 |  .  0xF0 | SubService | 1 | .   : , , . | StartItem | 2 | ID   | NumberOfItems | 2 |    ...      .       .

通信スキーム：

アプリケーション（クライアント）がリセット要求を送信します。
BAOS 838（サーバー）は確認応答を送信します。
クライアントは最初の要求（たとえば、GetDatapointDescription.Req）を送信します。奇数フレーム。
サーバーはリクエストを受信し、確認応答を送信します。
サーバーは、要求に対する応答を送信します。
クライアントは確認応答を送信します。

....

接続

モジュールは、Raspberry PiボードのGPIOピンに接続されています。詳細については、記事の最後にあるリンクを参照してください。

Ets

KNXデバイスと同様に、BAOS 838モジュールはETSを介して構成されます。この場合のアプリケーションは「KNX BAOS 830」を使用しており、メーカーの公式ウェブサイトからダウンロードできます。デバイスは、最大1000個のマルチキャストアドレスをサポートします。

Raspberry Piを構成する

まず、raspbian-stretch-liteをインストールし、sshアクセスを構成します。

次に、UARTインターフェイスを構成します。 Raspberry Pi 3の場合：

 sudo sh -c "echo dtoverlay=pi3-miniuart-bt >>/boot/config.txt"

/boot/cmdline.txtからエントリconsole = serial0,115200を削除します

ユーザーをダイヤルアウトグループに追加します。

 sudo usermod -a -G dialout YOURUSERNAME

再起動

 reboot

nodejs、gitをインストールします。

 curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash - sudo apt-get install -y nodejs git

準備が完了したら、プロジェクトに移ります。

ボバオクリ

テストのために、コマンドラインにシンプルなインターフェースを使用できます。インストール：

 sudo npm install -g bobaos-cli

以下を開始します。

 % bobaos-cli bobaos> help Commands: help [command...] Provides help for a given command. exit Exits application. open [options] Open serial port getDatapointDescription [options] GetDatapointDescription.Req service setDatapointValue [options] SetDatapointValue.Req service with command "set and send to bus" readDatapointFromBus [options] SetDatapointValue.Req service with command "read via bus" getDatapointValue [options] GetDatapointValue.Req service getParameterByte [options] GetParameterByte.Req service

次に、openコマンドでポートを開きます。デフォルトでは、デバイス/ dev / ttyAMA0との接続が開かれます。システムに異なるインターフェースがある場合は、-p、--portオプションを使用します。

さらに、構成されたデータポイントに関する情報を取得できます。

 bobaos> getDatapointDescription -s 1 -n 10 { service: 'GetDatapointDescription.Res', direction: 'response', error: false, start: 1, number: 10, payload: [ { id: 1, valueType: 8, configFlags: 95, dpt: 'dpt9' }, { id: 2, valueType: 7, configFlags: 87, dpt: 'dpt5' }, { id: 3, valueType: 7, configFlags: 87, dpt: 'dpt5' }, { id: 4, valueType: 7, configFlags: 87, dpt: 'dpt5' }, { id: 5, valueType: 7, configFlags: 87, dpt: 'dpt5' }, { id: 6, valueType: 0, configFlags: 95, dpt: 'dpt1' }, { id: 7, valueType: 0, configFlags: 95, dpt: 'dpt1' }, { id: 8, valueType: 0, configFlags: 87, dpt: 'dpt1' }, { id: 9, valueType: 0, configFlags: 87, dpt: 'dpt1' }, { id: 10, valueType: 14, configFlags: 87, dpt: 'dpt16' } ] } bobaos>

私の場合、最初のものは温度センサーであり、次にいくつかのシングルバイト値、いくつかのシングルビット値、およびdpt16文字列値です。

値を取得します。

 bobaos> getDatapointValue -s 1 -n 10 { service: 'GetDatapointValue.Res', direction: 'response', error: false, start: 1, number: 10, payload: [ { id: 1, state: 16, length: 2, value: <Buffer 0c bf> }, { id: 2, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 3, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 4, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 5, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 6, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 7, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 8, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 9, state: 0, length: 1, value: <Buffer 00> }, { id: 10, state: 0, length: 14, value: <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00> } ] } bobaos>

値は未変換の形式で返されます;変換には、dpt1からdpt18までの型をサポートするknx-dpts-baosライブラリを使用できます。

値を設定します。

 bobaos> setDatapointValue -s 2 -v 128 -t dpt5 { service: 'SetDatapointValue.Res', direction: 'response', error: false, start: 2, number: 0, payload: null } bobaos> getDatapointValue -s 2 { service: 'GetDatapointValue.Res', direction: 'response', error: false, start: 2, number: 1, payload: [ { id: 2, state: 16, length: 1, value: <Buffer 80> } ] } bobaos>

bobaos-cliを使用すると、バスからデータをすばやくテスト、インストール、読み取りできます。

アプリケーションの使用

npmパッケージをインストールします。

 npm install --save bobaos

スクリプトに追加します。

  const Baos = require('bobaos'); const app = new Baos({serialPort: {device: '/dev/ttyAMA0'}, debug: false}); // send requests after successful initial reset app.on('open', () => { app .getDatapointDescription(1, 10) .getParameterByte(1, 10) .readDatapointFromBus(1, 2) // good .readDatapointFromBus(1, 10) // error! .getDatapointValue(1, 10) .setDatapointValue(2, Buffer.alloc(1, 0xc0)) .getDatapointValue(2); }); // listen to incoming events and responses app.on('service', console.log);

出力は次のようになります。

 { service: 'GetParameterByte.Res', error: false, start: 1, number: 10, payload: <Buffer 01 03 05 07 09 0b 0a 00 00 00> } { service: 'SetDatapointValue.Res', error: false, start: 1, number: 0, payload: null } { service: 'GetDatapointValue.Res', error: false, start: 1, number: 1, payload: [ { id: 1, state: 4, length: 2, value: <Buffer 0c fb> } ] } .... ....

これで、自由に実験し、スクリプトを作成し、nodejs、npmパッケージの機能を使用する権利があります。まだまだ多くの作業がありますが、順調なスタートが切れており、これを継続して喜んで動機付けています。

参照資料

Githubリポジトリ
KNX BAOSモジュール838 kBerry 。リンクを使用して、情報を確認し、ETSのアプリケーションをダウンロードします。
プロトコルの説明
Raspberry Piの公式インストールドキュメント

Bobaos-Raspberry Piを使用したKNX TP / UARTバスアクセス

やる気