reComputer R1000とNode-RedおよびBACnet IP
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はじめに
BACnet IP（Building Automation and Control Network over IP）は、建物のシステムを管理および自動化するために設計された通信プロトコルです。これにより、異なるメーカーのデバイスが標準IPネットワーク上でシームレスに相互運用できるようになり、システム統合と柔軟性が向上します。BMS（ビル管理システム）におけるBACnet IPの主な利点には、スケーラビリティの向上、設置と保守の容易さ、既存のネットワークインフラの活用が含まれます。BACnet IPはリアルタイムデータ交換もサポートしており、建物システムの監視と制御を向上させます。その結果、エネルギー効率の向上、運用コストの削減、居住者の快適性と安全性の向上が実現します。
このチュートリアルでは、Node-REDを使用してreComputer R1000上でBACnetデバイスデータを読み取り、リアルタイムの視覚的表示を行うプロセスを示します。W10 PC上でBACnetデバイスシミュレーターを使用して実際のBACnetデバイスをシミュレートしました。reComputer R1000とW10 PCは同じルーターに接続され、同じネットワークセグメント上にあることを確認した後、データを読み取り表示しました。
始める前に
このプロジェクトを開始する前に、以下に記載されているように、ハードウェアとソフトウェアを事前に準備する必要があります。
ハードウェアの準備
| reComputer R1000 |
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ソフトウェアの準備
reComputer R1000は、Raspberry Pi OSがプリインストールされた状態で手元に届きます。このデバイスを初めて起動する場合は、Getting Started Wikiをご覧ください。Node-REDに関する情報については、こちらの記事を参照してください。このガイドを進める前に一読することをお勧めします。このチュートリアルでは、YABE室温シミュレーターを実行しているホストPCを、reComputer R1000上で実行されているNode-REDと接続します。
ノードのダウンロード
このチュートリアルでは、"node-bacnet-contrib-extended"ノード、"node-red-contrib-loop"ノード、および"node-red-dashboard"ノードを使用します。開始する前にこれらをダウンロードしてください。ノードのダウンロード方法については、チュートリアルを参照してください。
YABE
このリンクにアクセスしてYABE（Yet Another BACnet Explorer）をダウンロードしてください。YABEはBACnetデバイスをシミュレートおよび探索するための多用途ツールであり、テストや開発に最適です。ホストPCにダウンロードしてインストールした後、YABEを使用して室温データをシミュレートし、それをreComputer R1000上のNode-REDを使用して読み取り処理します。
室温コントローラーシミュレーターの起動
YABE をインストールした後、add-on フォルダに移動し、bacnet.Room.Simulator をダブルクリックして起動します。
起動後、YABE を開始する必要があります。
次に、+ マークをクリックしてデバイスを追加し、PC のイーサネットポートの IP アドレスを入力します。「Start」をクリックします。
イーサネットポートの IP アドレスを設定し、reComputer と PC の両方が同じネットワークドメイン内にあることを確認する必要がある場合があります。
その後、室温シミュレーターと同じデバイス ID を持つデバイスが表示されるはずです。
Node-red を使用した BACnet デバイスの読み取りプロセス
RoomSimulator を開いた後、BACnet デバイスが利用可能になります。以下の手順で Node-red を使用してデバイスのデータを読み取り、表示することができます。
ステップ 1: デバイスの検索
まず、BACnet デバイスの位置を取得する必要があります。これには "discover-devices" ノードを使用します。このノードは接続されているすべての BACnet デバイスを検索し、IP アドレスとデバイス番号を表示します。
ステップ 2: データの読み取り
デバイスアドレスを取得した後、対応するデバイスと通信できます。この例では "read-single-device" を使用してデバイス内のすべてのデータを読み取ります。このノードにはデバイスのアドレスとデバイス番号が必要です。これらの情報はステップ 1 で取得できます。"function" ノードを使用してこれらの情報を取得し、"read-single-device" ノードに入力してデバイスデータを読み取ります。右側のデバッグウィンドウで deviceID と Address 属性のパスをコピーし、それを "function" 内の変数に割り当てることで、デバイスのアドレスとデバイス番号を正確に取得できます。
ステップ 3: データのフィルタリング
ステップ 2 で読み取ったデータ項目は多数あります。必要なデータ項目を取得するために処理が必要です。ここでは、3 つの温度データ（"Tempture indoor"、"Tempture outdoor"、"Tempture Water"）を抽出します。ステップ 2 と同様に、デバッグウィンドウで対応するデータ項目のパスをコピーし、それを "function" ノードで抽出します。その後、これら 3 つのデータ項目を使用できます。
- 以下はデータをフィルタリングするコードです：
var Temperature_Indoor = Number(msg.payload["OBJECT_LIST(76)"][1]["PRESENT_VALUE(85)"]);
var Temperature_Waterm = Number(msg.payload["OBJECT_LIST(76)"][2]["PRESENT_VALUE(85)"]);
var Temperature_Outdoor = Number(msg.payload["OBJECT_LIST(76)"][3]["PRESENT_VALUE(85)"]);
var msg0 = { payload: Temperature_Indoor };
var msg1 = { payload: Temperature_Waterm };
var msg2 = { payload: Temperature_Outdoor };
return [msg0, msg1, msg2];
ステップ 4: ループ読み取り
BACnet デバイスから継続的にデータを取得する必要があります。これには "loop" ノードを使用します。図のように、ステップ 3 を基に "loop" ノードを導入してループを構築します。"loop" ノードには 3 つのループモードがあります。この例では "condition" モードを使用し、ループ条件に "1 == 1" を入力して無限ループを実現します。同時に、ループ内に "delay" ノードを追加して 2 秒の遅延を導入し、2 秒ごとにデータを読み取れるようにします。
ステップ 5: データの表示
上記の 4 つのステップを通じて、BACnet デバイスから継続的にデータを取得できます。データの変化をより直感的にするために、UI 機能を導入してインタラクティブなインターフェースを作成し、データの変化を表示します。これは "node-red-dashboard" ノードを使用して実現できます。この例では、"chart" と "gauge" を使用して 3 つの折れ線グラフとダッシュボードを描画します。ステップ 4 の出力を "chart" と "gauge" の入力として使用し、BACnet データのリアルタイムビジュアルモニタリングを実現します。
このセクションでは、"node-bacnet-contrib-extended" ノードと "node-red-dashboard" ノードを使用して BACnet デバイスデータの視覚的な読み取りを実現する方法を主に紹介しました。"node-bacnet-contrib-extended" ノードの使用に関する詳細な説明は、このチュートリアル を参照してください。
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