Home Assistant Modbus: 4 أشياء يمكنك بنائها

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

Home Assistant Modbus: 4 أشياء يمكنك بنائها — شكل توضيحي: © IoT For All

Home Assistant عبارة عن منصة أتمتة منزلية مفتوحة المصدر مصممة لوضع التحكم المحلي والخصوصية في المقام الأول. بدعم من مجتمع عالمي من عشاق الأعمال اليدوية، فهو يمكّن المستخدمين من التحكم في جميع أجهزتهم المنزلية الذكية من منصة واحدة موحدة.

تكمن قوة Home Assistant في مرونته وتوافقه الشامل. ويمكنه الاتصال بمجموعة واسعة من الأجهزة الذكية من مختلف الشركات المصنعة، وجمعها جميعًا تحت سقف واحد. يمتد هذا التوافق إلى أكثر من ألف جهاز مختلف، بدءًا من الأضواء والمفاتيح وحتى أجهزة الاستشعار، وأجراس الأبواب، وحتى المكانس الكهربائية.

جانب آخر مهم من Home Assistant هو قدرته على أتمتة المهام الروتينية. ويمكنه تشغيل إجراءات بناءً على معايير مختلفة، مثل الوقت من اليوم، أو حالة الجهاز، أو حتى موقع الهاتف الذكي. على سبيل المثال، من الممكن إعداد روتين "تصبح على خير" لإطفاء جميع الأضواء، وقفل الأبواب، وضبط منظم الحرارة على درجة حرارة مريحة للنوم.

ما هو مودبوس؟

MODBUS هو بروتوكول اتصال تم تطويره في أواخر السبعينيات للاستخدام مع وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs). على مر السنين، أصبح بروتوكول اتصال قياسيًا فعليًا في الصناعة، مما يسمح بالاتصال بين العديد من أنواع المعدات المختلفة المتصلة بنفس الشبكة.

Modbus في جوهره هو بروتوكول اتصالات تسلسلي بسيط وقوي يعمل على نموذج خادم العميل. يرسل العميل (أو السيد) طلبًا إلى الخادم (أو العبد)، الذي يقوم بعد ذلك بمعالجة الطلب وإرجاع الاستجابة. هذا النموذج يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الصناعية، حيث تحتاج العديد من الأجهزة إلى التواصل مع بعضها البعض بشكل موثوق.

أحد أسباب بقاء Modbus شائعًا جدًا على مر السنين هو سهولة استخدامه وقدرته على التكيف. ويستخدم نموذج بيانات مباشرًا وقابلاً للقراءة ويمكن تشغيله عبر أنواع مختلفة من الطبقات المادية، بما في ذلك RS-485 وRS-422 وRS-232 وEthernet. وهو أيضًا بروتوكول مفتوح ومتاح مجانًا، مما يعني أنه يمكن لأي شخص تنفيذه دون دفع رسوم الترخيص.

4 مزايا Modbus وHome Assistant

#1: مراقبة الطاقة

إحدى حالات الاستخدام الشائعة لدمج Modbus مع Home Assistant هي مراقبة الطاقة. مع تزايد شعبية تقنيات المنزل الذكي، يبحث المزيد والمزيد من أصحاب المنازل عن طرق لمراقبة استهلاكهم للطاقة وتقليله. هذا هو المكان الذي يأتي فيه Modbus.

من خلال دمج عداد الطاقة الذي يدعم Modbus مع Home Assistant، يمكنك مراقبة استهلاك الطاقة في المنزل في الوقت الفعلي. يمكن للمستخدمين معرفة الأجهزة التي تستخدم أكبر قدر من الطاقة عند السماح لهم باتخاذ قرارات أكثر استنارة بشأن استخدامهم للطاقة.

#2: التحكم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

هناك حالة استخدام شائعة أخرى لـ Modbus في إعداد Home Assistant وهي التحكم في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). تأتي العديد من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الحديثة مزودة بواجهات Modbus، مما يتيح سهولة التكامل مع أنظمة التشغيل الآلي للمنزل.

باستخدام Home Assistant وModbus، يمكن للمستخدمين التحكم في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الخاص بهم بطريقة أكثر تفصيلاً. يمكنهم ضبط درجات حرارة مختلفة للغرف المختلفة، أو جدولة تغييرات درجات الحرارة بناءً على الوقت من اليوم، أو حتى أتمتة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) بناءً على الطقس الخارجي.

#3: أنظمة الإضاءة

يعد التحكم في الإضاءة مجالًا آخر حيث يمكن لـ Modbus أن يتألق في إعداد Home Assistant. تستخدم العديد من أنظمة الإضاءة التجارية والصناعية Modbus للتحكم والمراقبة. باستخدام الأجهزة المناسبة، يمكنك دمج هذه الأنظمة مع Home Assistant، مما يمنحك التحكم الكامل في إضاءة منزلك.

تخيل أنك قادر على التحكم في جميع الأضواء في مكتب كبير من خلال لوحة تحكم واحدة، أو أتمتة الإضاءة بناءً على الوقت من اليوم، أو موقع الأشخاص، أو حتى السطوع في الخارج. كل هذا يمكن أن يكون ممكنًا (اعتمادًا على الأجهزة المحددة المتوفرة) باستخدام Home Assistant وModbus.

#4: أتمتة أمن المنزل

وأخيرًا، يمكن أيضًا استخدام Modbus لأنظمة الأمان. على الرغم من أنه ليس شائعًا مثل حالات الاستخدام الأخرى المذكورة، إلا أن بعض أنظمة وأجهزة الأمان تستخدم Modbus للاتصالات. يمكن أن يؤدي دمج هذه الأجهزة مع Home Assistant إلى منح المستخدمين نظام أمان أكثر شمولاً ويمكن الوصول إليه.

على سبيل المثال، يمكن للمستخدمين إعداد Home Assistant الخاص بهم لإرسال إشعار عندما يكتشف نظام الأمان أي اختراق. أو يمكنهم أتمتة نظام الأمان لتسليح نفسه كلما غادروا المنزل.

Modbus مع مساعد المنزل: الاعتبارات الأمنية

على الرغم من أن دمج Modbus مع Home Assistant يمكن أن يكون فعالاً، إلا أنه من المهم مراعاة الأمان لحماية المستخدمين النهائيين من الأذى المحتمل.

المصادقة والتخويل

لا يحتوي Modbus على دعم مدمج للمصادقة، لذا فإن الأمر متروك لك لتنفيذ ذلك في الإعداد الخاص بك. إحدى الطرق للقيام بذلك هي استخدام بوابة آمنة أو جدار حماية يمكنه توفير خدمات المصادقة والترخيص. بهذه الطريقة، يمكن للأجهزة المصرح لها فقط الوصول إلى شبكة Modbus الخاصة بك والتواصل مع أجهزتك.

التشفير

مرة أخرى، لا يدعم Modbus التشفير محليًا، لذلك يتم إرسال أي بيانات يتم إرسالها عبر شبكة Modbus بنص عادي. قد يؤدي هذا إلى كشف معلومات حساسة لأي شخص يمكنه الوصول إلى الشبكة.

للتخفيف من ذلك، يمكنك استخدام شبكة افتراضية خاصة (VPN) أو نفق آمن لتشفير حركة مرور Modbus الخاصة بك. وهذا يضمن أنه حتى لو تمكن شخص ما من الوصول إلى شبكتك، فلن يتمكن من قراءة بياناتك.

شبكة الأمن

يعد أمان الشبكة عاملاً حاسماً آخر عند استخدام Modbus مع Home Assistant. نظرًا لأنه تم تصميم Modbus للاستخدام في الشبكات المغلقة والموثوقة، فهو لا يحتوي على أي ميزات أمان شبكة مدمجة.

لضمان أمان شبكتك، يجب عليك عزل شبكة Modbus الخاصة بك عن شبكتك الرئيسية. يمكن القيام بذلك باستخدام محول الشبكة، أو جهاز توجيه يدعم شبكة VLAN، أو جدار حماية مخصص. بهذه الطريقة، حتى لو تم اختراق شبكتك الرئيسية، فستظل شبكة Modbus الخاصة بك آمنة.

البرامج الثابتة وأمن البرمجيات

تمامًا كما هو الحال مع أي جهاز ذكي آخر، من الضروري الحفاظ على تحديث أجهزة Modbus ومساعدك المنزلي بأحدث البرامج الثابتة وتحديثات البرامج. تحتوي هذه التحديثات غالبًا على تصحيحات أمان يمكنها حماية أجهزتك من الثغرات الأمنية المعروفة.

تحقق بانتظام من موقع الشركة المصنعة على الويب بحثًا عن أي تحديثات، وقم بتثبيتها في أسرع وقت ممكن. يمكن لهذه الخطوة البسيطة أن تقطع شوطا طويلا في حماية منزلك الذكي من التهديدات الأمنية المحتملة.

تكاملات الطرف الثالث

عند استخدام Home Assistant وModbus، قد تجد نفسك ترغب في دمج خدمات أو أجهزة الطرف الثالث. على الرغم من أن عمليات التكامل هذه يمكن أن توفر وظائف وراحة إضافية، إلا أنها قد تشكل أيضًا خطرًا أمنيًا إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح.

قبل دمج أي خدمة أو جهاز تابع لجهة خارجية، تأكد من إجراء بحث شامل عنه. تحقق من وجود أي مشكلات أمنية معروفة، واقرأ المراجعات من المستخدمين الآخرين. قم بدمج الخدمات والأجهزة من المصادر ذات السمعة الطيبة فقط، وتأكد دائمًا من أنها تستخدم بروتوكولات اتصال آمنة.

دمج Modbus مع Home Assistant: التكوين والإعداد

للبدء، تحتاج إلى التأكد من تحديث برنامج Home Assistant لديك. تم تقديم ميزة تكامل Modbus فقط في Home Assistant 0.117، لذا تأكد من تثبيت هذا الإصدار أو الإصدار الأحدث لديك.

لتمكين تكامل Modbus، تحتاج إلى إضافته إلى ملف Home Assistantconfig.yaml الخاص بك. يمكنك القيام بذلك عن طريق تحرير الملف وإضافة الأسطر التالية:

مودبوس:

الاسم: myhub

النوع: تي سي بي

المضيف: IP_ADDRESS

المنفذ: 502

تذكر استبدال IP_ADDRESS بعنوان IP الفعلي لجهاز Modbus الخاص بك.

بعد إضافة تكامل Modbus، تحتاج إلى تكوين إعداداته. يتضمن ذلك اسم الجهاز ونوعه ومضيفه ومنفذه. يمكن أن يكون الاسم بأي قيمة تريدها، بينما يشير النوع إلى نوع بروتوكول Modbus الذي تستخدمه (إما tcp أو rtu).

المضيف هو عنوان IP لجهاز Modbus الخاص بك، والمنفذ عادةً هو 502، على الرغم من أن هذا قد يختلف وفقًا لجهازك. بعد إجراء هذه التغييرات، احفظ ملف التكوين.yaml الخاص بك.

إضافة كيانات Modbus

الخطوة التالية في دمج Modbus مع Home Assistant هي إضافة كيانات Modbus. تشير هذه إلى الأجهزة أو المكونات المختلفة المتصلة بشبكة Modbus الخاصة بك.

لإضافة جهاز، تحتاج إلى تعديل ملف التكوين.yaml الخاص بك مرة أخرى. هذه المرة، يمكنك إضافة فئة المستشعر بالأسطر التالية:

الاستشعار:

- المنصة: modbus

scan_interval: 10 سجلات:

- الاسم: درجة الحرارة

المركز: myhub

وحدة_القياس: 'ج'

العبد: 1

التسجيل: 0

يوضح هذا المثال كيفية إضافة مستشعر درجة الحرارة إلى شبكة Modbus الخاصة بك. scan_interval هو التردد الذي يتم به تحديث بيانات المستشعر، والتابع هو معرف جهاز Modbus، والسجل هو عنوان البيانات الموجودة على جهاز Modbus، وunit_of_measurement هي الوحدة التي توجد بها بيانات المستشعر (على سبيل المثال، الدرجات مئوية لمستشعر درجة الحرارة).

بعد إضافة جهاز Modbus، يجب تهيئته. تأكد من تطابق الإعدادات الموجودة على جهازك مع تلك المحددة في ملف التكوين.yaml.

أعد تشغيل مساعد المنزل

بعد تكوين تكامل Modbus وإضافة كيانات Modbus الخاصة بك، فإن الخطوة التالية هي إعادة تشغيل Home Assistant. وهذا ضروري لتصبح التغييرات سارية المفعول.

لإعادة تشغيل Home Assistant، انتقل إلى الاعداد القائمة، انقر فوق ضوابط الخادم، وأخيرًا انقر فوق إعادة تشغيل. تأكد من صحة التكوين قبل إعادة التشغيل، لأن أي أخطاء قد تمنع Home Assistant من بدء التشغيل بشكل صحيح.

بمجرد إعادة تشغيل Home Assistant، يجب أن تكون أجهزة Modbus التي أضفتها مرئية في لوحة معلومات Home Assistant. يمكنك تخصيص مظهرها وإعداداتها من خلال واجهة المستخدم.

اختبار التكامل

الخطوة الأخيرة في دمج Modbus مع Home Assistant هي اختبار التكامل. يتضمن ذلك التحقق من أن أجهزة Modbus تعمل بشكل صحيح وأن البيانات يتم نقلها بشكل صحيح بينها وبين Home Assistant.

لاختبار جهاز Modbus، انتقل إلى كيانه في لوحة معلومات Home Assistant وتأكد من أنه يعرض البيانات. إذا كان الأمر كذلك، فهذا يعني أن التكامل يعمل بشكل صحيح. إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد تحتاج إلى التحقق من التكوين الخاص بك والتأكد من تشغيل الجهاز وتوصيله بالشبكة.