Wiren Board 6

Контроллер Wiren Board 6 с боковыми модулями

Общие характеристики

Wiren Board ревизии 6.3

Процессор	NXP i.MX 6ULL 800 MHz Cortex A7 (версии 500MHz и 900MHz под заказ)
Память оперативная	DDR3 SDRAM 512 MB
Память энергонезависимая	4 GB eMMC
Операционная система	Debian Linux 9 Stretch. Mainline kernel 4.9.
Габаритные размеры	Корпус на DIN рейку 6U 106.25x90.2x57.5 мм. Размер без корпуса: 103x87x20 мм.
Эксплуатация	Рабочая температура 0...+70С/-40..+85С (в зависимости от комплектации).

Страница продукта и магазин: Wiren Board 6

Для начала работы с контроллером рекомендуется прочитать статью Первое включение.

Как устроено ПО Wiren Board

Структура ПО контроллера. В центре очередь сообщений MQTT, которая используется для обмена информацией между разными частями ПО

Wiren Board работает под управлением Debian Linux. Для архитектуры используемого процессора есть официальный порт, поэтому любое стандартное Linux-приложение можно установить из репозитория одной командой apt install имя_пакета.

Все сервисы контроллера общаются между собой по общей «шине», в роли которой выступает Очередь сообщений MQTT.

По умолчанию установлены Веб-интерфейс Wiren Board, Движок правил wb-rules, а также драйвера и вспомогательные утилиты.

Опционально можно установить шлюзы для интеграции со SCADA-системами и сторонний софт. Полный список смотрите в Таблице поддерживаемых устройств, протоколов и программ.

Разработка своих решений

Вы можете разрабатывать своё ПО для контроллеров Wiren Board или собрать собственный образ прошивки с нужными вам настройками, лицензиями и пакетами. Свой образ прошивки можно установить в контроллеры самостоятельно штатными средствами, или мы можем делать это сразу на производстве при заказе отдельной партии.

Исходный код программного обеспечения контроллера доступен на GitHub. Там можно почерпнуть примеры для разработки собственного ПО.

Статьи:

• Обновление прошивки, информация для разработчиков — про структуру разделов и сборку собственного fit-файла.
• Как разрабатывать ПО для Wiren Board — статья для программистов.
• Использование встроенного крипточипа ATECCx08 и статья по теме на Хабре
• Описание протокола MQTT-RPC

Обновление прошивки и релизный цикл

Кратко о релизах

Релизный цикл ПО Wiren Board

Программное обеспечение контроллеров Wiren Board состоит из множества пакетов, которые мы объединяем в релизы:

• Stable — стабильный релиз: обновление пакетов раз в три месяца и исправления критических ошибок. Рекомендуем для инсталляций, которые делает интегратор и которые работают сейчас.
• Testing — тестовый релиз: свежие версии пакетов с новыми функциями и исправлениями, но возможно и с новыми ошибками. Рекомендуем для активных пользователей (DIY), для инсталляций на стадии стройки и проектирования.

Стабильные релизы имеют номер вида wb-YYMM, где YY — год, а MM — месяц выпуска. Например, wb-2104 — релиз, выпущенный в апреле 2021 года.

Мы будем рады, если вы сможете присоединиться к использованию testing, ведь кроме получения новых фич вы поможете уменьшить количество ошибок в stable.

Какой релиз на вашем контроллере

Версия ПО в веб-интерфейсе контроллера
WebUI → Devices → System

С завода на контроллерах Wiren Board установлен актуальный на момент производства стабильный релиз.

Узнать версию релиза можно в веб-интерфейсе контроллера в разделе Устройства в карточке устройства System или в консоли командой wb-release.

Переключение между релизами

Между релизами можно переключаться вручную. Сделайте резервную копию настроек, подключитесь к контроллеру через SSH и выполните одну из команд:

• Переход со стабильного на тестовый:

  wb-release -t testing
  

• Переход с тестового на стабильный:

  wb-release -t stable
  

После смены релиза рекомендуем перезагрузить контроллер на случай, если обновилось ядро, а также обновить страницу веб-интерфейса в браузере со сбросом кэша (Ctrl+F5 для Chrome), чтобы загрузилась обновленная версия.

Кроме этого, сменить релиз можно с помощью прошивки контроллера fit-файлом, способы и ограничения смотрите в инструкции по обновлению ПО для вашего контроллера.

Обновление прошивки контроллера и откат к заводским настройкам

Прошивку контроллера можно обновить или вернуть его к заводскому состоянию с удалением всех данных.

Все ревизии контроллера можно обновить через менеджер пакетов apt или веб-интерфейс, а в относительно свежих добавилась возможность обновления с флеш-накопителя и через Debug Network.

Инструкции:

• Wiren Board 7.4
• Wiren Board 7.2…7.3
• Wiren Board 6
• Wiren Board 5

• Как узнать ревизию контроллера
• 

  Ревизия контроллера в веб-интерфейсе. Устройства → System

• 

  Ревизия контроллера в консоли, при подключении по SSH. Сразу под баннером, зелёными цифрами 6.7.2

• 

  Ревизия контроллера на наклейке

Список сервисов и их назначение

Список сервисов, запущенных на контроллере, их статус и описание можно получить командой:

systemctl list-units --type=service

Про управление сервисами читайте в статье Диагностика ошибок в работе контроллера.

Имя сервиса	Описание
avahi-daemon.service	Avahi mDNS/DNS-SD Stack
bluetooth.service	Bluetooth service
cgmanager.service	Cgroup management daemon
cron.service	Regular background program processing daemon
dbus.service	D-Bus System Message Bus
dnsmasq.service	dnsmasq - A lightweight DHCP and caching DNS server
getty@tty1.service	Getty on tty1
hostapd.service	LSB: Advanced IEEE 802.11 management daemon
kmod-static-nodes.service	Create list of required static device nodes for the current kernel
knxd.service	KNX Daemon
mosquitto.service	Mosquitto MQTT v3.1/v3.1.1 Broker
netplug.service	LSB: Brings up/down network automatically
networking.service	Raise network interfaces
nginx.service	A high performance web server and a reverse proxy server
ntp.service	LSB: Start NTP daemon
rsyslog.service	System Logging Service
serial-getty@ttymxc0.service	Serial Getty on ttymxc0
ssh.service	OpenBSD Secure Shell server
systemd-fsck-root.service	File System Check on Root Device
systemd-fsck@dev-mmcblk0p6.service	File System Check on /dev/mmcblk0p6
systemd-journal-flush.service	Flush Journal to Persistent Storage
systemd-journald.service	Journal Service
systemd-logind.service	Login Service
systemd-modules-load.service	Load Kernel Modules
systemd-random-seed.service	Load/Save Random Seed
systemd-modules-load.service	Load Kernel Modules
systemd-random-seed.service	Load/Save Random Seed
systemd-remount-fs.service	Remount Root and Kernel File Systems
systemd-sysctl.service	Apply Kernel Variables
systemd-tmpfiles-setup-dev.service	Create Static Device Nodes in /dev
systemd-tmpfiles-setup.service	Create Volatile Files and Directories
systemd-udev-trigger.service	udev Coldplug all Devices
systemd-udevd.service	udev Kernel Device Manager
systemd-update-utmp.service	Update UTMP about System Boot/Shutdown
systemd-user-sessions.service	Permit User Sessions
user@0.service	User Manager for UID 0
watchdog.service	watchdog daemon
wb-configs-early.service	prepare mounts and symlinks to config files
wb-configs.service	watch config files
wb-gsm-rtc.service	LSB: initscript to use GSM modem integrated RTC
wb-homa-ism-radio.service	LSB: MQTT driver for WB HomA for RFM69 ISM radio
wb-hwconf-manager.service	LSB: Hardware configuration with Device Tree overlays
wb-init.service	LSB: board-specific initscript
wb-mqtt-adc.service	MQTT Driver for ADC
wb-mqtt-confed.service	LSB: Configuration Editor Backend
wb-mqtt-db.service	Wiren Board database logger
wb-mqtt-gpio.service	MQTT Driver for GPIO-controlled switches
wb-mqtt-knx.service	LSB: : Wiren Board MQTT KNX bridge
wb-mqtt-logs.service	Wiren Board journald to MQTT gateway
wb-mqtt-mbgate.service	Wiren Board MQTT to Modbus TCP gateway
wb-mqtt-opcua.service	Wiren Board MQTT to OPC UA gateway
wb-mqtt-serial.service	MQTT Driver for serial devices
wb-mqtt-w1.service	Kernel 1-Wire MQTT driver for WB-HomA
wb-prepare.service	initialize filesystems at first boot
wb-repart.service	prepare partitions at first boot
wb-rules.service	MQTT Rule engine for Wiren Board
wb-systime-adjust.service	Compensation of systime in PPM from value, stored in device-tree (with opposite sign)
wb-watch-update.service	LSB: Firmware update monitor

Модульность контроллера

Модуль расширения microSD

Подключение модуля ввода-вывода к контроллеру

Внутренние модули расширения — это небольшие платы, устанавливаемые внутрь корпуса Wiren Board 6 и расширяющие его функциональность: дополнительные порты RS-485, RS-232, релейные выходы и т. д.

В контроллере есть три слота для подключения модулей расширения двух разных типов. Для двух из этих модулей выведено по 3 внешних клеммника для каждого.

Модули ввода-вывода стыкуются с боковым разъемом на WB6 с правой стороны; каждый модуль добавляет к контроллеру от 8 до 16 цифровых или аналоговых портов.

Последовательно можно подключать до 8 модулей: до 4 модулей ввода (типа I) и до 4-х модуля вывода (типа O и IO).

Модуль резервного питания — дополнительная мезонинная плата, устанавливается вторым этажом в корпус на DIN-рейку. Содержит Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором емкостью 2200 mAh, обеспечивает работу контроллера до 3 часов.

Беспроводные интерфейсы

Модуль сотовой связи — модем 2G (GPRS), 3G (UMTS) или NB-IoT устанавливается в контроллер при производстве. Требуется SIM-карта формата microSIM.

Модем позволяет отправлять и принимать SMS, подключаться к интернету. Работа с двумя SIM-картами в режиме мультиплексирования.

Модуль Wi-Fi в Wiren Board можно настроить на работу в одном из трёх режимов:

• режим точки доступа, включён по умолчанию (имя WirenBoard, без пароля, адрес контроллера в созданной сети: 192.168.42.1)
• режим клиента
• одновременная работа в режиме и точки доступа, и клиента

Модуль Bluetooth 4.0 (Bluetooth Low Energy) — можно отслеживать приближение других Bluetooth устройств, например, мобильного телефона или Bluetooth-метки.

Подключаемый в USB-разъем USB-стик Z-Wave обеспечивает поддержку устройств стандарта Z-Wave.

Пакетное радио 433 МГц — радиомодуль RFM69H устанавливается в контроллер при производстве. Позволяет подключать к контроллеру устройства Noolite, датчики Oregon.

Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к разъемам SMA.

При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.

Проводные интерфейсы

Интерфейс Ethernet поддерживает скорость 10/100 Мбит/с. Контроллер Wiren Board 6 комплектуется двумя интерфейсами Ethernet.

Контроллер оборудован двумя портами USB 2.0 (A/F). Оба порта работают в режиме USB Host; в следующих версиях контроллера первый порт (ближний к Ethernet-разъему) будет поддерживать загрузку прошивки контроллера.

Настройка происходит через страницу Configs веб-интерфейса

Интерфейс RS-485 — стандарт коммуникации по двухпроводной шине.

Контроллер имеет 2 порта RS-485 + можно добавить еще 2 порта модулями расширения RS-485 .

Статья RS-485:Физическое подключение поможет вам правильно выбрать и проложить кабели шины.

Настройка подключения устройств осуществляется в веб интерфейсе.

Стандартно в Wiren Board с подключёнными по RS-485 устройствами работает Драйвер wb-mqtt-serial через систему MQTT-сообщений.

CAN — это стандарт коммуникации по двухпроводной шине. На контроллере мультиплексирован (выведен на те же клеммники) со вторым портом RS-485.

1-Wire — шина для подключения внешних датчиков по двум или трём проводам. Так как это шина, можно подключить несколько устройств на один порт 1-Wire. ПО контроллера поддерживает подключение температурных датчиков типа DS18B20.

Для питания датчиков удобно использовать выход +5V. Он защищен от короткого замыкания и подачи повышенного напряжения. При питании контроллера от аккумулятора выход +5V остается активным. Также поддерживается программное управление этим выходом (его можно отключать).

Универсальные входы/выходы A1-A4

Wiren Board 6

Работа с самозажимными клеммами

Универсальный канал Ах объединяет в себе три функции и может работать как:

• Выход "открытый коллектор" — ключ (3А/30В), замыкающий выход на землю

• Аналоговый вход с диапазоном измерений 0 — 28 В

• Дискретный вход — срабатывает при напряжении на клемме 5 В

Каналы W1-W2

Каналы W1 и W2 могут работать как интерфейс для подключения датчиков 1-Wire (по-умолчанию) или как дискретные входы типа "сухой контакт". Обратите внимание, что в режиме дискретного входа срабатывание происходит при замыкании сигнала Wx на землю (клеммник GND), в отличие от каналов A1-A4 (выше).

Режим каждого канала выбирается независимо в конфигурации контроллера. Через веб-интерфейс нужная настройка находится в разделе Configs => Hardware Module Configuration => W1 terminal mode .

Клеммники

Схема защиты входов и выходов

Часть клеммников может выполнять более одной функции — смотрите описание входов/выходов и статью Мультиплексирование портов.

подпись	Max. V, I	cостояние по умолчанию	Функции
Верхний ряд, левый блок
Vin	40V		Входное напряжение, защита от переполюсовки
GND			"земля", минус блок питания
Верхний ряд, правый блок
O1-O3			Входы/выходы 1-го модуля расширения
O1-O3			Входы/выходы 2-го модуля расширения
Нижний ряд, правый блок
A1-A4	40V , 1A	High Z	Выходы "открытый коллектор", ADC
GND			Для удобства подключения внешних датчиков
W1	40V	5V	1-Wire, GPIO
W2	40V	5V	1-Wire, GPIO
5V out	5V, 0.5A	5V	Выход 5V. Отключение при превышении тока. Программное включение-выключение.
A	40 V	0V	порт RS-485 (/dev/RS-485-1)
B	40 V	+5V
L	40 V	0V	Порт CAN или RS-485 (/dev/RS-485-2) . Подключение RS-485: A к клемме A|L, B к клемме B|H.
H	40 V	+5V
Vout*	1A		Выход питания. Входное напряжение, программное включение-выключение.

В качестве интерфейсных клемм в контроллере применены клеммы "тип 250". Это самозажимные клипсы. При вставке очищенного одножильного провода в гнездо, он автоматически зажимается пружинной защёлкой. Для вставки многожильных проводов необходимо отжать пружину, нажав на кнопку клипсы (или использовать изолированные штыревые наконечники НШВИ). Кнопка имеет паз под шлицевую отвертку. Для извлечения провода, нужно отжать пружину, нажав на кнопку клипсы, и вытащить провод.

Другие интерфейсы

Отладочный порт — подключившись к нему можно получить прямой доступ к консоли контроллера. Через него можно также взаимодействовать с загрузчиком и следить за загрузкой операционной системы (последовательная консоль, serial console).

"Пищалка" — издает звуковой сигнал, частота настраивается.

Часы реального времени RTC питаются от внутренней резервной батарейки.

Сторожевой таймер

Контроллер содержит отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий его целиком по питанию при зависании ПО.

Отключение аппаратного сторожевого таймера

Питание

На контроллере есть три внешних входа для подключения питания:

• DC jack - стандартный штекерный разъем (5.5x2.1мм) на левой стороне корпуса.

• Клеммники Vin и GND: две клеммы Vin, к которым можно подключить два независимых блока питания для резервирования. Земли блоков питания должны быть соединены и подключены к клемме GND.

• Питание по кабелю Ethernet (Passive PoE). Подробнее в Power over Ethernet.

Возможно одновременное подключения источников к разным входам, в том числе с разным напряжением.

Для резервного питания можно подключить внутренний модуль WBMZ-BATTERY2 с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.

Допустимый диапазон питания 9 — 36 В. Среднее потребление платы - 1,5 — 2 Вт. Но так как модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт.

Поддерживаемые устройства

Устройства нашего производства с интерфейсом RS-485

Поддерживаемые устройства

Подключение периферийных устройств

Подробное тех.описание платы контроллера

Размеры платы контроллера

В статье Wiren Board 6: Схемотехника описаны некоторые особенности работы и устройства входов, схемы питания контроллера.

Аппаратные ошибки/особенности Wiren Board 6 найденные при эксплуатации контроллера.

Wiren Board: Аппаратные ревизии — описание изменений в плате контроллера.

Таблицы соответствия GPIO процессора и сигналов на плате для ревизий: Wiren Board 6.0.1, Wiren Board 6.1, Wiren Board 6.2-6.3

Работа с GPIO — как работать с GPIO напрямую.

Обновление прошивки. Для сброса Wiren Board 6 к заводским настройкам (factory reset) используйте инструкцию из раздела Обновление прошивки#Сброс Wiren Board 6 к заводским настройкам

Wiren Board 6: Восстановление пароля пользователя root

Сводная таблица

Общее
Процессор	NXP i.MX 6ULL 800 MHz Cortex A7 (версии 500MHz и 900MHz под заказ)
Память оперативная	DDR3 SDRAM 512 MB
Память энергонезависимая	4 GB eMMC
Габаритные размеры	Корпус на DIN рейку 6U 106.25x90.2x57.5 мм. Размер без корпуса: 103x87x20 мм.
Эксплуатация	Рабочая температура 0...+70С/-40..+85С (в зависимости от комплектации).
Интерфейсы
RS-485	2
CAN	1 (мультиплексирован с RS-485)
Порты Wx (Интерфейс 1-Wire/дискретный вход)	2
Порты Ax (Дискретный вход / аналоговый вход / выход «открытый коллектор»)	4
Коммуникации
Ethernet 10/100	2 (с passive PoE)
USB Host	2
Wi-Fi 802.11n	1 (AP, client)*
Bluetooth 4.0	1*
Сотовая связь	2G / 3G / 2G+NB-Iot или без модема *
SIM-карты	2 x micro SIM, одновременно в сети одна
Питание
Напряжение	9 - 36V DC
Схема питания	от входа с бОльшим напряжением
Входы на клеммах	2
DC джек	1
питание по Ethernet	1 (первый порт)
Выходы для питания внешних устройств
Vout	входное питание - с ограничением тока, программным отключением и контролем состояния
5Vout	5V - с ограничением тока, программным отключением, измерением выходного напряжения
Модульность
Слоты для внутренних модулей расширения типа WBE2 и WBE2R	2
Слоты для внутренних модулей расширения типа WBE2S и WBE2R	1
Разъём для внешний модулей ввода-вывода WBIO
Разъём для мезонинного модуля питания (АКБ, суперконденсаторов, фильтров)	1
Программное обеспечение в комплекте		Операционная система	Debian Linux 9 Stretch. Mainline kernel 4.9.
Поддержка протоколов последовательных портов	Modbus RTU, протоколы Меркурий, Милур, Пульсар, ИВТМ и т.д.
Поддержка протоколов при установке модулей расширения	Z-Wave, KNX
Поддержка протоколов по IP	KNX IP, Modbus RTU-over-TCP, SNMP
Встроенный Web-интерфейс	Добавление устройств, настройки, визуализация, мнемосхемы
Сценарии	Правила wb-rules на JavaScript, редактирование через Web-интерфейс. Поддержка сценариев на Node-RED
Визуализация	Табличное представление, мнемосхемы в встроенном Web-интерфейсе.
Мобильные устройства	Адаптивный веб-интерфейс. Интеграция со сторонними мобильными приложениями: MQTT Dash, iRidium. Поддерживается сообществом пользователей: home kit.
Архив	Модуль хранения истории значений каналов wb-mqtt-db, до 1GB данных
Обновление ПО	Отдельных компонентов через APT, целиком прошивки с сохранением резервной копии через Web и USB-флеш
Отправка данных в ПО верхнего уровня	MQTT, Modbus TCP, Zabbix API и т.п.
Поддержка ПО верхнего уровня	SAYMON, Zabbix, Nagios, Unimon, Grafana, Master SCADA, Rapid SCADA и другие
Прочее	Простая установка тысяч пакетов из репозиториев Debian, nodejs, python и т.п.