Описание сервиса wb-mqtt-knx

Материал из Wiren Board
Это утверждённая версия страницы. Она же — наиболее свежая версия.

Описание

KNX-устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Здесь описан сервис версии 1.4.x и новее, описание устаревшей версии 0.1.x.

О том, что такое KNX и особенности адресации читайте в статье KNX.

За работу с KNX-устройствами в контроллерах Wiren Board отвечает установленный с завода сервис wb-mqtt-knx, который может работать в двух режимах:

  1. Сетевой мост, который обрабатывает, передаёт и принимает KNX телеграммы в MQTT в специальном формате. Оставлен для обратной совместимости, новые функции в этот режим внедряться не будут.
  2. Контроллер групповых объектов. Это набор виртуальных устройств для работы с групповыми объектами KNX и предварительной обработкой типов данных.

Сервис хранит настройки в файле wb-mqtt-knx.conf, который редактируется из веб-интерфейса контроллера или генерируется на основе проекта из ETS.

Пример настройки KNX-устройств для работы с wb-mqtt-knx смотрите в статье Быстрый старт KNX.

Сетевой мост

В режиме сетевого моста сервис пересылает телеграммы из MQTT в KNX и обратно.

Перед началом работы, настройте knxd по инструкции.

Чтобы отправить групповую телеграмму в KNX необходимо отправить подготовленное сообщение в MQTT топик: 

mosquitto_pub -t '/devices/knx/controls/data/on' -m "g:${DstAddr} ${APCI} ${Data}"

Все сообщения из KNX будут доставлены в MQTT топик /devices/knx/controls/data в виде: 

i:${SrcAddr} g:${DstAddr} ${APCI} ${Data}
  • SrcAddr — Индивидуальный адрес KNX устройства отправителя в формате n/n/n или n/n.
  • DstAddr — Групповой адрес KNX в формате n/n/n или n/n.
  • APCI — Тип сообщения: строка или 4х-битное число.
  • Data — Сообщение в виде байт, разделенных пробелами. Первый байт сообщения должен иметь длину не более 6 бит.

При отправке сообщений для полей Data допускаются форматы: 0xAA, 0XAA, 0b10101010, 0B10101010, 170

Поддерживаемые типы сообщений (APCI):

  • GroupValueRead
  • GroupValueResponse
  • GroupValueWrite

Контроллер групповых объектов

Вебинар про импорт проектов из ETS, типы групповых адресов и настройку FeedBack

Описание

Чтобы представить групповой адрес в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, нужно создать контрол виртуального MQTT-устройства с параметрами, заданными объекту в программе ETS: типом данных и групповым адресом. Несколько групповых адресов можно объединять в одно или несколько произвольных MQTT-устройств.

Далее вы можете работать с групповым адресом так же, как с обычным контролом: писать и читать из него текст, биты, целые знаковые и беззнаковые числа, числа с плавающей точкой.

Каждый контрол MQTT-устройства может работать в двух режимах:

  1. MQTT — данные представляются в виде готовых к обработке значений и публикуются в контролы нужного типа: value, switch и т.п. Поддерживаются только типы данных, которые можно представить в виде контролов MQTT-устройства, список можно посмотреть по ссылке Представление DataPoint типов.
  2. JSON — данные преобразовываются в JSON-сообщения, которые в виде текста помещаются в контрол и могут быть обработаны с помощью wb-rules. В этом режиме можно работать со специфичными для KNX типами, например, дата с днём недели.


При настройке устройства в ETS старайтесь выбирать базовые типы, сервис поддерживает только их, например, 1.*1-bit — это 1.xxx_B1 или 1.xxx_B1_JSON, зависит от выбранного режима контрола MQTT-устройства.

Если нужного вам типа не оказалось, используйте в режиме MQTT специальный тип Raw_Value — это полученный массив байт, представленный в виде шестнадцатеричного числа, которое вы сможете самостоятельно преобразовать с помощью wb-rules и руководства Datapoint-Types-v02.02.01-AS.

  • Настройка и работа с KNX-устройством

  • Настройка группового объекта в программе ETS

  • Настройка контрола MQTT-устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

  • Представление устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Настройка

Для настройки Контроллера групповых адресов вы можете импортировать готовый проект из ETS, или настроить всё мышкой в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board. Инструкцию по импорту смотрите ниже на этой странице, в разделе «Импорт из ETS».

Уровень «Администратор»

Для изменения настроек контроллера вам нужен уровень доступа Администратор, который можно выставить в разделе Настройки → Права доступа.

После завершения настроек рекомендуем поставить уровень доступа Пользователь или Оператор — это поможет не совершить случайных ошибок при ежедневной работе с веб-интерфейсом.

Пример настройки KNX-устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Первичная настройка:

  1. Настройте knxd по инструкции.
  2. Перейдите Settings → Configs → KNX Group Object Configuration.
  3. Установите флажок Enable the KNX Gateway Device: knx/data
  4. Нажмите на кнопку Save, чтобы сохранить настройки.

Создание MQTT-устройства для организации групповых объектов:

  1. Нажмите на кнопку + Device.
  2. В появившемся новом устройстве укажите Device ID и опционально название Title.
  3. Добавьте контролы и потом сохраните настройки нажатием на кнопку Save.

Добавление контрола для группового объекта:

  1. Выберите в спискеList of Devices нужное устройство.
  2. Нажмите на кнопку + Control.
  3. Укажите Control ID и опционально название Title.
  4. Впишите групповой адрес объекта в поле Group Address, используя один из форматов: 1/2/34, 1/234, 1234.
  5. Выберите из выпадающего списка Data point type тип точки данных группового объекта.
  6. Укажите интервал чтения группового объекта в поле READ poll interval for Devices (ms). 0 — отключает опрос.
  7. Задайте максимальное время отклика от группового объекта в поле READ poll timeout for Devices (ms). Если время ответа на запрос вышло, генерируется ошибка в топик meta/error. 0 — не генерировать ошибку.
  8. Если групповой объект предназначен только для чтения, установите флажок Read only.
  9. Повторите процедуру для всех групповых объектов и сохраните настройки кнопкой Save вверху страницы.

Работа с KNX-устройством

Сервис получает KNX-телеграмму, извлекает из неё данные и помещает их в контрол в соответствующий контрол MQTT-устройства. Если в состав группового объекта входит несколько полей, то на каждое поле создаётся свой контрол.

Если в групповом объекте одно поле, то топики будут выглядеть так:

  • Приём: /devices/<knx_device_id>/controls/<knx_device_control_id>
  • Отправка: /devices/<knx_device_id>/controls/<knx_device_control_id>/on

Если в групповом объекте несколько полей, то топики будут выглядеть так:

  • Приём: /devices/<knx_device_id>/controls/<knx_device_control_id>_<datapoint_field>
  • Отправка: /devices/<knx_device_id>/controls/<knx_device_control_id>_<datapoint_field>/on

где:

  • knx_device_id — имя виртуальной группы групповых объектов;
  • knx_device_control_id — имя группового объекта;
  • datapoint_field — имя поля из DataPoint типа.

Список поддерживаемых типов точек данных смотрите по ссылке Представление DataPoint типов.


В случае, если у контрола MQTT-устройства выбран режим JSON, то в зависимости от выбранного типа контрола будут приходить сообщения вида:

  • 1.001: 
    {"switch":true}
  • 10.001: 
    {"Day":0,"Hour":22,"Minutes":1,"Seconds":2}
  • 21.002: 
    {"UserStopped":true,"OwnIA":false,"VerifyMode":true}

Дальше вы можете обрабатывать их правилами wb-rules: читаете, обрабатываете, формируете ответное JSON-сообщение и отправляете. Прием и отправка JSON-сообщений не отличается от работы обычными DataPoint типами.

Случаи использования

Структурная схема взаимодействия

Устройства KNX device #1 и KNX device #2 связаны одним групповым адресом и образуют предварительно заданный логический канал по которому передаётся определённый тип данных.

Подробнее про KNX флаги групповых объектов можно почитать в статье Flags на сайте knx.org.

Структурная схема взаимодействия KNX MQTT

Пояснения к схеме:

  • KNX TP — KNX сеть, витая пара.
  • KNX device #1, group object #n — Групповой объект n устройства 1, привязанный к групповому адресу GA1, с флагами на чтение и передачу, и типом данных Dpt1, например, датчик.
  • KNX device #2, group object #m — Групповой объект m устройства 2, привязанный к групповому адресу GA1, с флагами на запись, и типом данных Dpt1, например, исполнительное устройство.
  • knxd — knxd сервер в контроллере Wiren Board.
  • wb-mqtt-knx — сервис для преобразования групповых объектов в MQTT устройства и контролы.
  • representation in terms of MQTT — представление групповых объектов в терминах MQTT.
  • Web UI/ wb-rules — пользовательский интерфейс или движок правил.
  • /Device1/control1 — контрол, связанный с групповым адресом и типом данных 1.

Передача данных исполнительному устройству при изменении состояния датчика

Как это работает:

  1. Датчик при изменении своего состояния посылает исполнительному устройству KNX телеграмму с групповым адресом и APCI командой GroupValueWrite.
  2. knxd прослушивает телеграммы на шине и пересылает полученную телеграмму своим клиентам, в числе которых wb-mqtt-knx.
  3. wb-mqtt-knx по таблице соответствия, сформированной из файла конфигурации, находит MQTT контрол связанный с групповым адресом и конвертирует KNX данные в значение, публикуемое контролом. Преобразование зависит от типа данных.
  4. Изменение значения в контроле публикуется в MQTT. Подписчиками, в том числе являются движок правил и пользовательский интерфейс.
Передача данных от датчика к исполнительному устройству

Управление KNX-устройством через пользовательский интерфейс

Вы можете управлять исполнительным KNX-устройством через пользовательский интерфейс, или через wb-rules.

Как это работает:

  1. Изменяется значение контрола, посредством публикации значения в топик /devices/Device1/controls/control1/on, что приводит к публикации значения в топик /devices/Device1/controls/control1/.
  2. Значение из топика /on преобразуются в данные для KNX телеграммы в зависимости от типа данных, связанного с контролом.
  3. Формируется KNX телеграмма с KNX данными, адресом получателя GA1 и APCI командой GroupWalueWrite. Адрес получателя равен групповому адресу связанному с контролом.
  4. KNX телеграмма передаётся всем клиентам knxd и в KNX TP сеть.
  5. KNX телеграмму получают устройства 1 и 2. Обработка пакета c командой GroupValueWrite происходит только в групповом объекте m в устройстве 2, из-за того что в нём выставлен флаг W.
Передача данных от интерфейса пользователя к исполнительному устройству

Периодическое чтение группового объекта

Как это работает:

  1. После начала работы сервиса и при заданном для контрола периоде опроса отличном от нуля сервис wb-mqtt-knx рассылает телеграммы с запросом на чтение с APCI командой GroupValueRead на соответствующие групповые адреса.
  2. Если групповой объект имеет флаг R и групповой адрес, равный запрашиваемому, он отсылает в KNX TP ответ с текущим своим значением и ACPI командой GroupValueResponse.
  3. Это телеграмму получает wb-mqtt-knx сервис и отправляет значение в контрол со связанным групповым адресом.
  4. Далее значение контрола публикуется в топике /devices/Device1/controls/control1/
Чтение группового объекта

Управление сервисом и просмотр журнала

Обычно сервис запускается автоматически при загрузке контроллера и перезапускается при сохранении файла конфигурации в веб-интерфейсе.

Также можно управлять сервисом в ручном режиме. Для выполнения команд подключитесь к контроллеру по SSH. Доступны команды: 

$ systemctl stop wb-mqtt-knx # остановить
$ systemctl start wb-mqtt-knx # запустить
$ systemctl restart wb-mqtt-knx # перезапустить

Для просмотра служебного журнала сервиса: 

$ journalctl -u wb-mqtt-knx

Импорт из ETS

Для импорта из инструмента ETS в файл конфигурации для работы с групповыми объектами wb-mqtt-knx.conf, можно воспользоваться консольной утилитой wb-knx-ets-tool, которая идёт в комплекте с wb-mqtt-knx.

Утилита принимает на вход XML файлы экспорта из инструмента ETS версии 5 и 6, использование: 

$ wb-knx-ets-tool ETS_CONFIG WB_MQTT_KNX_CONFIG

где:

  • ETS_CONFIG — путь к XML файлу экспорта групповых объектов
  • WB_MQTT_KNX_CONFIG — путь к файлу конфигурации для работы с групповыми объектами wb-mqtt-knx.conf

Полезные ссылки

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=MQTT_KNX_V2&oldid=78125