Home Assistant Modbus: 4 coisas que você pode construir

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Home Assistant Modbus: 4 coisas que você pode construir — Ilustração: © IoT For All

Home Assistant é uma plataforma de automação residencial de código aberto projetada para colocar o controle local e a privacidade em primeiro lugar. Desenvolvido por uma comunidade mundial de entusiastas do faça você mesmo, ele permite que os usuários controlem todos os seus dispositivos domésticos inteligentes a partir de uma plataforma única e unificada.

O poder do Home Assistant reside na sua flexibilidade e ampla compatibilidade. Ele pode se conectar a uma vasta gama de dispositivos inteligentes de diferentes fabricantes, reunindo todos sob o mesmo teto. Essa compatibilidade se estende a mais de mil dispositivos diferentes, desde luzes e interruptores até sensores, campainhas e até aspiradores de pó.

Outro aspecto significativo do Home Assistant é sua capacidade de automatizar tarefas rotineiras. Ele pode desencadear ações com base em diversos critérios, como a hora do dia, o estado de um dispositivo ou até mesmo a localização de um smartphone. Por exemplo, é possível configurar uma rotina de “boa noite” que apaga todas as luzes, tranca as portas e ajusta o termostato para uma temperatura confortável para dormir.

O que é Modbus?

Modbus é um protocolo de comunicação desenvolvido no final da década de 1970 para uso com controladores lógicos programáveis (CLPs). Ao longo dos anos, tornou-se um protocolo de comunicação padrão de fato na indústria, permitindo a comunicação entre diversos tipos de equipamentos conectados à mesma rede.

Basicamente, o Modbus é um protocolo de comunicação serial simples e robusto que opera em um modelo cliente-servidor. O cliente (ou mestre) envia uma solicitação ao servidor (ou escravo), que então processa a solicitação e retorna uma resposta. Este modelo o torna particularmente adequado para aplicações industriais, onde muitos dispositivos precisam se comunicar entre si de maneira confiável.

Uma das razões pelas quais o Modbus permaneceu tão popular ao longo dos anos é a sua facilidade de uso e adaptabilidade. Ele usa um modelo de dados simples e legível e pode ser executado em vários tipos de camadas físicas, incluindo RS-485, RS-422, RS-232 e Ethernet. É também um protocolo aberto e disponível gratuitamente, o que significa que qualquer pessoa pode implementá-lo sem pagar taxas de licenciamento.

4 vantagens do Modbus e do Home Assistant

Nº 1: Monitoramento de Energia

Um caso de uso comum para integração do Modbus com o Home Assistant é o monitoramento de energia. Com o aumento da popularidade das tecnologias domésticas inteligentes, cada vez mais proprietários procuram formas de monitorizar e reduzir o seu consumo de energia. É aqui que entra o Modbus.

Ao integrar um medidor de energia habilitado para Modbus com o Home Assistant, você pode monitorar o consumo de energia de uma casa em tempo real. Os usuários podem ver quais aparelhos estão consumindo mais energia, permitindo-lhes tomar decisões mais informadas sobre o uso de energia.

Nº 2: Controle HVAC

Outro caso de uso popular do Modbus em uma configuração do Home Assistant é o controle de sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC). Muitos sistemas HVAC modernos vêm com interfaces Modbus, permitindo fácil integração com sistemas de automação residencial.

Com Home Assistant e Modbus, os usuários podem controlar seu sistema HVAC de uma forma mais granular. Eles podem definir temperaturas diferentes para ambientes diferentes, programar mudanças de temperatura com base na hora do dia ou até mesmo automatizar o sistema HVAC com base no clima externo.

Nº 3: Sistemas de Iluminação

O controle de iluminação é outra área onde o Modbus pode brilhar na configuração do Home Assistant. Muitos sistemas de iluminação comercial e industrial utilizam Modbus para controle e monitoramento. Com o hardware certo, você pode integrar esses sistemas ao Home Assistant, proporcionando controle total sobre a iluminação da sua casa.

Imagine ser capaz de controlar todas as luzes de um grande escritório a partir de um único painel ou automatizar a iluminação com base na hora do dia, na localização das pessoas ou até mesmo na luminosidade externa. Tudo isto pode ser possível (dependendo dos dispositivos específicos disponíveis) com Home Assistant e Modbus.

Nº 4: Automatizando a segurança doméstica

Finalmente, o Modbus também pode ser usado para sistemas de segurança. Embora não seja tão comum quanto os outros casos de uso mencionados, alguns sistemas e dispositivos de segurança usam Modbus para comunicação. A integração desses dispositivos com o Home Assistant pode oferecer aos usuários um sistema de segurança mais abrangente e acessível.

Por exemplo, os usuários podem configurar seu Home Assistant para enviar uma notificação sempre que o sistema de segurança detectar uma intrusão. Ou poderiam automatizar o sistema de segurança para se armar sempre que saíssem de casa.

Modbus com Home Assistant: considerações de segurança

Embora a integração do Modbus com o Home Assistant possa ser poderosa, é importante considerar a segurança para proteger os usuários finais de possíveis danos.

Autenticação e autorização

O Modbus não possui suporte integrado para autenticação, portanto cabe a você implementar isso em sua configuração. Uma maneira de fazer isso é usar um gateway seguro ou firewall que possa fornecer serviços de autenticação e autorização. Desta forma, apenas dispositivos autorizados podem acessar sua rede Modbus e se comunicar com seus dispositivos.

Criptografia

Novamente, o Modbus não oferece suporte nativo à criptografia, portanto, todos os dados enviados por uma rede Modbus são enviados em texto simples. Isso poderia expor informações confidenciais a qualquer pessoa que possa acessar a rede.

Para mitigar isso, você pode usar uma rede privada virtual (VPN) ou um túnel seguro para criptografar seu tráfego Modbus. Isso garante que mesmo que alguém conseguisse acessar sua rede, não conseguiria ler seus dados.

Rede de Segurança

A segurança da rede é outro fator crucial ao usar Modbus com Home Assistant. Como o Modbus foi projetado para uso em redes fechadas e confiáveis, ele não possui nenhum recurso de segurança de rede integrado.

Para garantir a segurança da sua rede, você deve isolar a rede Modbus da rede principal. Isso pode ser feito usando um switch de rede, um roteador com suporte para VLAN ou um firewall dedicado. Dessa forma, mesmo que sua rede principal estivesse comprometida, sua rede Modbus ainda estaria segura.

Segurança de Firmware e Software

Tal como acontece com qualquer outro dispositivo inteligente, é essencial manter os seus dispositivos Modbus e o seu Home Assistant atualizados com as atualizações de firmware e software mais recentes. Essas atualizações geralmente contêm patches de segurança que podem proteger seus dispositivos contra vulnerabilidades conhecidas.

Verifique regularmente o site do fabricante para obter atualizações e instale-as o mais rápido possível. Esta etapa simples pode ajudar muito na proteção de sua casa inteligente contra possíveis ameaças à segurança.

Integrações de terceiros

Ao usar o Home Assistant e o Modbus, você pode querer integrar serviços ou dispositivos de terceiros. Embora essas integrações possam fornecer funcionalidade e conveniência adicionais, elas também podem representar um risco à segurança se não forem tratadas corretamente.

Antes de integrar qualquer serviço ou dispositivo de terceiros, pesquise-o completamente. Verifique se há problemas de segurança conhecidos e leia comentários de outros usuários. Integre apenas serviços e dispositivos de fontes confiáveis e sempre garanta que eles estejam usando protocolos de comunicação seguros.

Integrando Modbus com Home Assistant: Configuração e configuração

Para começar, você precisa garantir que o software Home Assistant esteja atualizado. O recurso de integração Modbus foi introduzido apenas no Home Assistant 0.117, portanto, certifique-se de ter esta versão ou posterior instalada.

Para habilitar a integração Modbus, você precisa adicioná-lo ao arquivo configuration.yaml do Home Assistant. Você pode fazer isso editando o arquivo e adicionando as seguintes linhas:

mod bus:

nome: meuhub

tipo: tcp

host: IP_ADDRESS

port: 502

Lembre-se de substituir IP_ADDRESS pelo endereço IP real do seu dispositivo Modbus.

Depois de adicionar a integração Modbus, você precisa definir suas configurações. Isso inclui o nome, tipo, host e porta do dispositivo. O nome pode ser qualquer valor que você desejar, enquanto o tipo se refere ao tipo de protocolo Modbus que você está usando (tcp ou rtu).

O host é o endereço IP do seu dispositivo Modbus e a porta normalmente é 502, embora isso possa variar dependendo do seu dispositivo. Depois de fazer essas alterações, salve seu arquivo configuration.yaml.

Adicionar entidades Modbus

A próxima etapa na integração do Modbus com o Home Assistant é adicionar entidades Modbus. Referem-se aos diferentes dispositivos ou componentes conectados à sua rede Modbus.

Para adicionar um dispositivo, você precisa editar seu arquivo configuration.yaml novamente. Desta vez, você adiciona uma categoria de sensor com as seguintes linhas:

Sensor:

– plataforma: modbus

scan_interval: 10 registros:

– nome: Temperatura

hub: meuhub

unidade_de_medição: 'C'

escravo: 1

registrar: 0

Este exemplo mostra como adicionar um sensor de temperatura à sua rede Modbus. O scan_interval é a frequência com a qual os dados do sensor são atualizados, o escravo é o ID do dispositivo Modbus, o registro é o endereço dos dados no dispositivo Modbus e a unit_of_measurement é a unidade em que os dados do sensor estão (por exemplo, graus Celsius para um sensor de temperatura).

Após adicionar um dispositivo Modbus, ele precisa ser configurado. Certifique-se de que as configurações do seu dispositivo correspondam às especificadas no arquivo configuration.yaml.

Reinicie o Home Assistant

Depois de configurar sua integração Modbus e adicionar suas entidades Modbus, a próxima etapa é reiniciar o Home Assistant. Isso é necessário para que as alterações tenham efeito.

Para reiniciar o Home Assistant, navegue até o Configuração menu, clique em Controles de servidore, finalmente, clique em Reiniciar. Certifique-se de que sua configuração seja válida antes de reiniciar, pois qualquer erro pode impedir que o Home Assistant seja inicializado corretamente.

Depois que o Home Assistant for reiniciado, os dispositivos Modbus que você adicionou deverão estar visíveis no painel do Home Assistant. Você pode personalizar sua aparência e configurações por meio da IU.

Teste a integração

A etapa final na integração do Modbus com o Home Assistant é testar a integração. Isto envolve verificar se os dispositivos Modbus estão funcionando corretamente e se os dados estão sendo transmitidos corretamente entre eles e o Home Assistant.

Para testar um dispositivo Modbus, navegue até sua entidade no painel do Home Assistant e verifique se ele está exibindo dados. Se estiver, a integração está funcionando corretamente. Caso contrário, pode ser necessário verificar sua configuração e garantir que o dispositivo esteja ligado e conectado à rede.