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reComputer R1000とModbusによるHome Assistant

はじめに​

現代のビルディング管理システム（BMS）において、様々なプロトコルとデバイスの統合は、効率的な監視と制御にとって重要です。このガイドでは、強力なRaspberry PiベースのソリューションであるreComputer R1000を使用して、Home Assistant OSでModbus通信プロトコル（Modbus TCPとModbus RTU）の機能を活用することに焦点を当てています。新しいシステムを設定する場合でも、既存のシステムを強化する場合でも、このガイドではModbusデバイスをHome Assistantに接続するプロセスを説明し、シームレスな統合と制御を確実に行います。

はじめに​

このプロジェクトを開始する前に、ここで説明されているようにハード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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ソフトウェア準備​

統合プロセスに入る前に、必要なドライバーとツールがすべてインストールされていることを確認することが重要です。適切なドライバーのインストールは、Modbus RTUデバイスとHome Assistant間のシームレスな通信の前提条件です。このガイドを進める前に、必要なドライバーを十分に研究してインストールすることを強く推奨します。

また、まだHome Assistantをインストールしていない場合は、Home Assistantインストールガイドに従って、reComputer R1000にセットアップしてください。

File Editor アドオン​

Home Assistantのほとんどは設定のユーザーインターフェースから直接設定できますが、一部はconfiguration.yamlなどのファイルを編集する必要があります。このファイルには、設定と共に読み込まれる統合が含まれています。この設定ファイルにコードスニペットを追加することで、Modbus統合を含む特定の機能を有効にできます。

開始するには、Home AssistantにFile Editorアドオンをインストールする必要があります：

  • Home Assistantを開きます。
  • 設定 > アドオンに移動します。
  • アドオンストアをクリックします。
  • File Editorを検索してクリックします。
  • インストールボタンをクリックします。
  • インストールが完了したら、開始をクリックしてFile Editorを起動します。
  • オプションで、クイックアクセスのためにサイドバーに表示を有効にします。

File Editorアドオンを使用して、configuration.yamlファイルを編集してModbus統合を追加できるようになりました

Modbus TCP統合の有効化​

Home AssistantでModbus統合を有効にするには、configuration.yamlファイルに特定のパラメータを追加する必要があります。以下は、設定する必要があるパラメータとその説明です：

  • name: このハブの名前。一意である必要があります。
  • host: ModbusデバイスのIPアドレスまたは名前、例：192.168.1.1。
  • port: 通信用のネットワークポート。
  • type: Modbus接続のタイプ。オプションはtcpまたはserialです。ここではtcpを使用しました

Modbus統合のエンティティを設定するには、各エンティティに対してさまざまなパラメータを定義する必要があります。以下は、バイナリセンサーを設定するために必要なパラメータです： 複数のエンティティがあります。公式modbusHome Assistantページで確認できます。

  • binary_sensors: この接続に設定されたすべてのバイナリセンサーのリスト。
  • address: コイル/レジスタのアドレス。
  • name: エンティティの名前。エンティティタイプ内で一意である必要があります。
  • scan_interval: 更新間隔（秒）。ポーリングなしの場合はscan_interval = 0を設定します。エンティティは起動直後に読み取られ、その後scan_intervalに従って読み取られます。
  • slave: device_addressと同じ。
  • input_type: リクエストのタイプ。オプションはcoil、holding、またはinputです。

例：

modbus:
  - name: modbus_hub
    type: tcp
    host: IP_ADDRESS_of_PLC
    port: 502
    binary_sensors:
      - name: Relay_1
        address: 8193
        slave: 1
        input_type: coil
        scan_interval: 1
      - name: Relay_2
        address: 8194
        slave: 1
        input_type: coil
        scan_interval: 1
note

configuration.yml ファイルを変更した後は、HAを保存して再起動する必要があります

Modbus RTU統合の有効化​

Home AssistantでModbus RTU統合を有効にするには、configuration.yamlファイルに以下のパラメータを追加する必要があります：

  • name: このハブの名前。一意である必要があります。
  • type: Modbus接続のタイプ。ここではserialにする必要があります。
  • port: ModbusデバイスがHome Assistantホストに接続されているシリアルポートまたはUSBデバイス。/dev/ttyAMA30であることがわかりました
  • baudrate: シリアル接続の速度。
  • method: Modbusへの接続方法。オプションはrtuとasciiです。
  • parity: データバイトのパリティ。オプションはE（偶数）、O（奇数）、N（なし）です。
  • bytesize: 各バイトのデータサイズ（ビット単位）。通常は8です。
  • stopbits: データバイトのストップビット。

Modbus RTU統合のエンティティを設定するには、各センサーに対してさまざまなパラメータを定義する必要があります。センサーの設定に必要なパラメータは以下の通りです：

  • sensors: Modbusセンサーを使用すると、Modbusレジスタからデータを収集できます。
  • name: エンティティの名前。エンティティタイプ内で一意である必要があります。
  • address: レジスタのアドレス。
  • slave: device_addressと同じ。
  • input_type: センサーのModbusレジスタタイプ。オプションはholdingまたはinputです。
  • scale: スケールファクター。
  • device_class: フロントエンドでアイコンを設定するためのセンサーのタイプ/クラス。
  • unit_of_measurement: 値に付加する単位。

例：

modbus:
  - name: modbus_hub2
    type: serial
    port: /dev/ttyAMA30
    baudrate: 9600
    bytesize: 8
    method: rtu
    parity: N
    stopbits: 1
    sensors:
      - name: Room Temperature
        address: 1
        input_type: input
        slave: 1
        scale: 0.01
        device_class: temperature
        unit_of_measurement: °C
      - name: Room Humidity
        address: 2
        input_type: input
        slave: 1
        scale: 0.01
        unit_of_measurement: '%'
        device_class: humidity
note

configuration.ymlファイルを変更した後は、HAを保存して再起動する必要があります

最終的に動作現象を確認できるようになります。

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