Home Assistant Modbus: 4 rzeczy, które możesz zbudować

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Asystent domowy Modbus: 4 rzeczy, które możesz zbudować — Ilustracja: © IoT For All

Home Assistant to platforma automatyki domowej typu open source, zaprojektowana tak, aby na pierwszym miejscu stawiać lokalną kontrolę i prywatność. Obsługiwany przez ogólnoświatową społeczność entuzjastów majsterkowania, umożliwia użytkownikom kontrolowanie wszystkich inteligentnych urządzeń domowych z jednej, ujednoliconej platformy.

Siła Home Assistant tkwi w jego elastyczności i szerokiej kompatybilności. Może łączyć się z szeroką gamą inteligentnych urządzeń różnych producentów, łącząc je wszystkie w jednym miejscu. Ta kompatybilność obejmuje ponad tysiąc różnych urządzeń, od świateł i przełączników po czujniki, dzwonki do drzwi, a nawet odkurzacze.

Kolejnym istotnym aspektem Home Assistant jest jego zdolność do automatyzacji rutynowych zadań. Może wyzwalać działania w oparciu o różne kryteria, takie jak pora dnia, stan urządzenia, a nawet lokalizacja smartfona. Można na przykład ustawić procedurę „na dobranoc”, która wyłączy wszystkie światła, zamknie drzwi i ustawi termostat na komfortową temperaturę snu.

Co to jest Modbus?

Modbus to protokół komunikacyjny opracowany pod koniec lat 1970. XX wieku do użytku z programowalnymi sterownikami logicznymi (PLC). Z biegiem lat stał się de facto standardowym protokołem komunikacyjnym w branży, pozwalającym na komunikację pomiędzy wieloma różnymi typami sprzętu podłączonymi do tej samej sieci.

W swojej istocie Modbus jest prostym i solidnym protokołem komunikacji szeregowej, który działa w modelu klient-serwer. Klient (lub master) wysyła żądanie do serwera (lub urządzenia slave), który następnie przetwarza żądanie i zwraca odpowiedź. Model ten sprawia, że szczególnie nadaje się do zastosowań przemysłowych, gdzie wiele urządzeń musi się ze sobą niezawodnie komunikować.

Jednym z powodów, dla których Modbus pozostaje tak popularny na przestrzeni lat, jest łatwość użycia i możliwości adaptacji. Wykorzystuje prosty, czytelny model danych i może działać na różnych typach warstw fizycznych, w tym RS-485, RS-422, RS-232 i Ethernet. Jest to także ogólnodostępny, otwarty protokół, co oznacza, że każdy może go wdrożyć bez płacenia opłat licencyjnych.

4 Zalety Modbusa i Home Assistant

#1: Monitorowanie energii

Jednym z typowych przypadków użycia protokołu Modbus z Home Assistant jest monitorowanie energii. Wraz ze wzrostem popularności technologii inteligentnego domu coraz więcej właścicieli domów szuka sposobów monitorowania i zmniejszania zużycia energii. Tutaj właśnie wkracza Modbus.

Integrując licznik energii obsługujący Modbus z Home Assistant, możesz monitorować zużycie energii w domu w czasie rzeczywistym. Użytkownicy mogą zobaczyć, które urządzenia zużywają najwięcej energii, umożliwiając im podejmowanie bardziej świadomych decyzji dotyczących zużycia energii.

#2: Sterowanie HVAC

Innym popularnym przypadkiem użycia protokołu Modbus w konfiguracji Home Assistant jest sterowanie systemami ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC). Wiele nowoczesnych systemów HVAC jest wyposażonych w interfejsy Modbus, umożliwiające łatwą integrację z systemami automatyki domowej.

Dzięki Home Assistant i Modbus użytkownicy mogą kontrolować swój system HVAC w bardziej szczegółowy sposób. Mogą ustawiać różne temperatury dla różnych pomieszczeń, planować zmiany temperatury w zależności od pory dnia, a nawet automatyzować system HVAC w oparciu o pogodę na zewnątrz.

#3: Systemy oświetleniowe

Sterowanie oświetleniem to kolejny obszar, w którym Modbus może zabłysnąć w konfiguracji Home Assistant. Wiele komercyjnych i przemysłowych systemów oświetleniowych wykorzystuje Modbus do sterowania i monitorowania. Dzięki odpowiedniemu sprzętowi możesz zintegrować te systemy z Home Assistant, zapewniając pełną kontrolę nad oświetleniem domu.

Wyobraź sobie, że możesz sterować wszystkimi światłami w dużym biurze z jednego pulpitu nawigacyjnego lub automatyzować oświetlenie w oparciu o porę dnia, lokalizację ludzi, a nawet jasność na zewnątrz. Wszystko to jest możliwe (w zależności od konkretnych dostępnych urządzeń) dzięki Home Assistant i Modbus.

#4: Automatyzacja bezpieczeństwa w domu

Wreszcie Modbus może być również stosowany w systemach bezpieczeństwa. Chociaż nie jest to tak powszechne, jak inne wymienione przypadki użycia, niektóre systemy i urządzenia bezpieczeństwa korzystają z protokołu Modbus do komunikacji. Integracja tych urządzeń z Home Assistant może zapewnić użytkownikom bardziej kompleksowy i dostępny system bezpieczeństwa.

Na przykład użytkownicy mogą skonfigurować swojego Home Assistant tak, aby wysyłał powiadomienie za każdym razem, gdy system bezpieczeństwa wykryje włamanie. Mogą też zautomatyzować system bezpieczeństwa, który będzie się uzbrajał za każdym razem, gdy wyjdą z domu.

Modbus z Home Assistant: Względy bezpieczeństwa

Chociaż integracja Modbus z Home Assistant może być potężna, ważne jest, aby wziąć pod uwagę bezpieczeństwo, aby chronić użytkowników końcowych przed potencjalnymi szkodami.

Uwierzytelnianie i autoryzacja

Modbus nie ma wbudowanej obsługi uwierzytelniania, więc od Ciebie zależy, czy zaimplementujesz tę opcję w swojej konfiguracji. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego jest użycie bezpiecznej bramy lub zapory sieciowej, która zapewnia usługi uwierzytelniania i autoryzacji. W ten sposób tylko autoryzowane urządzenia mogą uzyskać dostęp do sieci Modbus i komunikować się z urządzeniami.

Szyfrowanie

Ponownie, Modbus nie obsługuje natywnie szyfrowania, więc wszelkie dane przesyłane przez sieć Modbus są wysyłane w postaci zwykłego tekstu. Może to potencjalnie ujawnić poufne informacje każdemu, kto może uzyskać dostęp do sieci.

Aby temu zaradzić, można użyć wirtualnej sieci prywatnej (VPN) lub bezpiecznego tunelu do szyfrowania ruchu Modbus. Dzięki temu nawet gdyby ktoś uzyskał dostęp do Twojej sieci, nie byłby w stanie odczytać Twoich danych.

Bezpieczeństwo sieci

Bezpieczeństwo sieci jest kolejnym kluczowym czynnikiem podczas korzystania z protokołu Modbus z Home Assistant. Ponieważ Modbus został zaprojektowany do użytku w zamkniętych, zaufanych sieciach, nie posiada żadnych wbudowanych funkcji bezpieczeństwa sieci.

Aby zapewnić bezpieczeństwo sieci, należy odizolować sieć Modbus od sieci głównej. Można to zrobić za pomocą przełącznika sieciowego, routera z obsługą VLAN lub dedykowanej zapory sieciowej. W ten sposób, nawet jeśli Twoja główna sieć zostanie naruszona, Twoja sieć Modbus będzie nadal bezpieczna.

Bezpieczeństwo oprogramowania sprzętowego i oprogramowania

Podobnie jak w przypadku każdego innego inteligentnego urządzenia, ważne jest, aby urządzenia Modbus i Home Assistant były na bieżąco z najnowszymi aktualizacjami oprogramowania sprzętowego i oprogramowania. Aktualizacje te często zawierają poprawki zabezpieczeń, które mogą chronić Twoje urządzenia przed znanymi lukami w zabezpieczeniach.

Regularnie sprawdzaj witrynę producenta pod kątem aktualizacji i instaluj je tak szybko, jak to możliwe. Ten prosty krok może znacznie pomóc w ochronie inteligentnego domu przed potencjalnymi zagrożeniami bezpieczeństwa.

Integracje z innymi firmami

Korzystając z Home Assistant i Modbus, możesz chcieć zintegrować usługi lub urządzenia innych firm. Chociaż te integracje mogą zapewnić dodatkową funkcjonalność i wygodę, mogą również stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli nie będą prawidłowo obsługiwane.

Przed zintegrowaniem jakiejkolwiek usługi lub urządzenia strony trzeciej należy dokładnie je sprawdzić. Sprawdź, czy nie występują znane problemy związane z bezpieczeństwem i przeczytaj recenzje innych użytkowników. Integruj wyłącznie usługi i urządzenia pochodzące z renomowanych źródeł i zawsze upewnij się, że korzystają one z bezpiecznych protokołów komunikacyjnych.

Integracja Modbus z Home Assistant: konfiguracja i konfiguracja

Na początek musisz upewnić się, że oprogramowanie Home Assistant jest aktualne. Funkcja integracji Modbus została wprowadzona dopiero w Home Assistant 0.117, więc upewnij się, że masz zainstalowaną tę wersję lub nowszą.

Aby włączyć integrację Modbus, musisz dodać go do pliku konfiguracyjnego Home Assistant.yaml. Można to zrobić edytując plik i dodając następujące linie:

Modbus:

nazwa: myhub

wpisz: tcp

host: ADRES_IP

port: 502

Pamiętaj, aby zastąpić adres IP_ADDRESS rzeczywistym adresem IP urządzenia Modbus.

Po dodaniu integracji Modbus należy skonfigurować jej ustawienia. Należą do nich nazwa urządzenia, typ, host i port. Nazwa może mieć dowolną wartość, natomiast typ odnosi się do rodzaju używanego protokołu Modbus (tcp lub rtu).

Host to adres IP urządzenia Modbus, a port to zazwyczaj 502, chociaż może się to różnić w zależności od urządzenia. Po wprowadzeniu tych zmian zapisz plik konfiguracyjny.yaml.

Dodaj jednostki Modbus

Kolejnym krokiem w integracji Modbus z Home Assistant jest dodanie jednostek Modbus. Odnoszą się one do różnych urządzeń lub komponentów podłączonych do sieci Modbus.

Aby dodać urządzenie, musisz ponownie edytować plik konfiguracyjny.yaml. Tym razem dodajesz kategorię czujnika za pomocą następujących wierszy:

czujnik:

– platforma: modbus

scan_interval: 10 rejestrów:

– nazwa: Temperatura

centrum: myhub

jednostka_miary: „C”

niewolnik: 1

zarejestruj się: 0

Ten przykład pokazuje, jak dodać czujnik temperatury do sieci Modbus. Scan_interval to częstotliwość, z jaką aktualizowane są dane czujnika, slave to identyfikator urządzenia Modbus, rejestr to adres danych w urządzeniu Modbus, a unit_of_measurement to jednostka, w której zapisane są dane czujnika (np. stopnie Celsjusza dla czujnika temperatury).

Po dodaniu urządzenia Modbus należy je skonfigurować. Upewnij się, że ustawienia na Twoim urządzeniu odpowiadają ustawieniom określonym w pliku konfiguracyjnym.yaml.

Uruchom ponownie Asystenta domowego

Po skonfigurowaniu integracji Modbus i dodaniu jednostek Modbus następnym krokiem jest ponowne uruchomienie Home Assistant. Jest to konieczne, aby zmiany weszły w życie.

Aby ponownie uruchomić Home Assistant, przejdź do systemu menu kliknij Sterowanie serwerem, a na koniec kliknij restart. Przed ponownym uruchomieniem upewnij się, że konfiguracja jest prawidłowa, ponieważ jakiekolwiek błędy mogą uniemożliwić prawidłowe uruchomienie Home Assistant.

Po ponownym uruchomieniu Home Assistant dodane urządzenia Modbus powinny być widoczne na pulpicie nawigacyjnym Home Assistant. Możesz dostosować ich wygląd i ustawienia za pomocą interfejsu użytkownika.

Przetestuj integrację

Ostatnim krokiem integracji Modbusa z Home Assistant jest przetestowanie integracji. Wiąże się to ze sprawdzeniem, czy urządzenia Modbus działają poprawnie i czy dane są prawidłowo przesyłane pomiędzy nimi a Home Assistant.

Aby przetestować urządzenie Modbus, przejdź do jego jednostki na pulpicie nawigacyjnym Home Assistant i sprawdź, czy wyświetla dane. Jeśli tak, to integracja działa poprawnie. Jeśli nie, może być konieczne sprawdzenie konfiguracji i upewnienie się, że urządzenie jest włączone i podłączone do sieci.