CHESTER Serial

Tento článek popisuje základní funkcionalitu, popis hardwaru, výchozí konfiguraci a ukázkovou JSON zprávu katalogové aplikace CHESTER Serial.

caution

Některé základy zde nejsou uvedeny, protože jsou společné pro všechny katalogové aplikace CHESTER. Podívejte se prosím na:

• První kroky – jak připojit zařízení do Cloudu.
• Společná funkcionalita – jak funguje LED, tlačítko a konfigurace sítě.
• Správa platformy – jak pracovat s interaktivní konzolí.

Přehled aplikace

CHESTER Serial je univerzální aplikace pro průmyslovou sériovou komunikaci. Funguje jako flexibilní brána pro integraci průmyslových zařízení (senzorů, elektroměrů) do cloudu přes LTE-M/NB-IoT nebo LoRaWAN.

Aplikace podporuje dvě komunikační rozhraní podle nainstalovaného rozšiřujícího modulu:

• RS-485 (s modulem CHESTER-X2) — Modbus RTU Master, sběrnice multi-drop, až 8 podřízených zařízení
• RS-232 (s modulem CHESTER-X12) — spojení bod-bod, 1 zařízení

Podporuje 11 typů zařízení včetně elektroměrů, environmentálních senzorů a obecných Modbus zařízení. Data jsou přenášena přes LTE (kódování CBOR) nebo LoRaWAN (optimalizované binární kódování s balením více zařízení).

Varianty aplikace

Aplikaci CHESTER Serial lze objednat v jedné z těchto variant:

CHESTER Serial RS-485

Tato varianta je vybavena rozšiřujícím modulem CHESTER-X2. Je určena pro standardní průmyslovou sběrnicovou komunikaci, kde je více zařízení zapojeno v topologii daisy-chain.

• Rozhraní: neizolovaná RS-485
• Topologie: sběrnice multi-drop
• Kapacita: až 8 podřízených zařízení Modbus RTU

Hardware této aplikace se skládá z následujících objednacích kódů:

• CHESTER-M-CGLS - Standardní základní deska
• CHESTER-X2 - Modul rozhraní RS-485
• CHESTER-X10 - Externí napájecí vstup (5-28 V DC)
• CHESTER-E2-LP - Krabička s SMA pigtailem

Více informací viz Objednací kódy.

CHESTER Serial RS-232

Tato varianta je vybavena rozšiřujícím modulem CHESTER-X12. Je určena pro komunikaci bod-bod s jedním periferním zařízením, staršími zařízeními nebo senzory vyžadujícími přímé sériové spojení.

• Rozhraní: neizolovaná RS-232
• Topologie: spojení bod-bod
• Kapacita: jedno zařízení (spojení 1:1)

Hardware této aplikace se skládá z následujících objednacích kódů:

• CHESTER-M-CGLS - Standardní základní deska
• CHESTER-X12 - Modul rozhraní RS-232
• CHESTER-E2-LP - Krabička s SMA pigtailem

Více informací viz Objednací kódy.

caution

CHESTER Serial vyžaduje pro nepřetržitý provoz externí napájení (5–28 V DC). Senzory a sériové rozhraní jsou napájeny nepřetržitě.

Podporovaná zařízení

Firmware obsahuje nativní podporu následujících zařízení:

Zařízení	Řetězec typu	Rozhraní	Měření
MicroSENS 180-HS	microsens_180hs	RS-232 (ASCII)	CO2 (obj. %), teplota, tlak
SenseCAP S1000 / S500	sensecap_s1000	RS-485 Modbus	Teplota, vlhkost, tlak, osvětlení, vítr
CUBIC 6303	cubic_6303	RS-485 Modbus	PM1.0, PM2.5, PM10
Lambrecht	lambrecht	RS-485 Modbus	Data meteostanice
Piketronic RPP-R	piketronic	RS-485 Modbus	Koncentrace radonu (Bq/m³), teplota, vlhkost
Generic Modbus	generic	RS-485 Modbus	Vlastní mapování registrů
Carlo Gavazzi EM1XX	em1xx	RS-485 Modbus	Napětí, proud, výkon, frekvence, energie in/out (jednofázově)
Carlo Gavazzi EM5XX	em5xx	RS-485 Modbus	Napětí, proud, výkon, frekvence, energie po fázích (třífázově)
ORNO OR-WE-504	or_we_504	RS-485 Modbus	Napětí, proud, výkon, energie (jednofázově)
ORNO OR-WE-516	or_we_516	RS-485 Modbus	Napětí, proud, výkon po fázích, energie (třífázově)
Schneider iEM3000	iem3000	RS-485 Modbus	Napětí, proud, výkon, energie po fázích (třífázově)

tip

Pro některé typy zařízení můžete použít i krátké aliasy: microsens, sensecap, cubic, em111, em540.

Chování aplikace

Režim Modbus RTU

V režimu Modbus funguje CHESTER jako Modbus RTU Master a periodicky dotazuje všechna nakonfigurovaná podřízená zařízení:

• Zařízení jsou vzorkována s konfigurovatelnou periodou (parametr interval-sample).
• Nasbíraná měření se odesílají hromadně v intervalu reportování (parametr interval-report).
• Na sběrnici RS-485 lze současně nakonfigurovat až 8 zařízení.
• Podporované funkce Modbus: FC01, FC02, FC03, FC04, FC05, FC06, FC0F a FC10.

Transparentní režim

V transparentním režimu funguje CHESTER jako obousměrný most mezi sériovým portem a cloudem:

• Data přijatá na sériové lince jsou přeposílána do cloudu.
• Připojit lze pouze jedno zařízení (pouze slot device-0).
• Užitečné pro ladění, starší zařízení nebo nestandardní protokoly.

Balení více zařízení v LoRaWAN

Při použití LoRaWAN používá aplikace adaptivní balení více zařízení (Protokol v2) pro optimalizaci airtime:

• Dynamicky zjišťuje aktuální Data Rate pro určení dostupné MTU.
• Kde je to možné, sdružuje odečty více zařízení do jediného uplinku.
• První uplink obsahuje systémová data (baterie, teplota, akcelerometr) plus data zařízení.
• Následující uplinky obsahují pouze data zařízení.

Technické specifikace

Vlastnost	Hodnota
Operační systém	Zephyr RTOS
Fyzické rozhraní	RS-232 (modul X12), RS-485 (modul X2)
Aplikační protokoly	Transparentní (RAW), Modbus RTU
Cloudové formáty	CBOR (LTE), optimalizovaný binární (LoRaWAN)
Napájení	Vyžadován externí zdroj (5–28 V DC)

Výchozí konfigurace

Toto je výchozí konfigurace (vypsaná příkazem app config show):

app config mode none
app config interval-sample 60
app config interval-aggreg 300
app config interval-report 1800
app config interval-poll 0
app config serial-mode transparent
app config serial-baudrate 9600
app config serial-data-bits 8
app config serial-parity none
app config serial-stop-bits 1
app config device-0
app config device-1
app config device-2
app config device-3
app config device-4
app config device-5
app config device-6
app config device-7

Specifické příkazy

info

Celou strukturu stromu příkazů můžete snadno prozkoumat — začněte příkazem help.

caution

Pro použití nové konfigurace je potřeba zavolat config save, což aplikuje nové konfigurační parametry a restartuje zařízení.

Akční příkazy

Příkaz pro okamžité spuštění vzorkování (a uložení výsledku do bufferu vzorků):

sample

Příkaz pro okamžité odeslání dat:

send

Režim sítě

Příkaz pro nastavení komunikačního režimu:

app config mode <none/lte/lrw>

Reportování

Příkaz pro nastavení intervalu vzorkování v sekundách:

app config interval-sample <1-86400>

Příkaz pro nastavení intervalu agregace v sekundách:

app config interval-aggreg <1-86400>

Příkaz pro nastavení intervalu reportování v sekundách:

app config interval-report <30-86400>

Příkaz pro nastavení intervalu LTE pollingu v sekundách (0 = vypnuto):

app config interval-poll <0-86400>

Sériová linka

Příkaz pro nastavení provozního režimu sériové linky:

app config serial-mode <transparent/modbus>

Příkaz pro nastavení přenosové rychlosti:

app config serial-baudrate <1200-115200>

Příkaz pro nastavení datových bitů:

app config serial-data-bits <7-9>

Příkaz pro nastavení parity:

app config serial-parity <none/odd/even>

Příkaz pro nastavení stop bitů:

app config serial-stop-bits <1-2>

Konfigurace zařízení

Nakonfigurujte sloty zařízení 0–7 pomocí formátu type[,addr[,timeout]]:

app config device-<n> "<type>,<addr>,<timeout>"

Kde:

• n — index slotu zařízení (0–7)
• type — řetězec typu zařízení (viz tabulka Podporovaná zařízení)
• addr — adresa Modbus slave (1–247), vyžadována v režimu Modbus
• timeout — časový limit odpovědi v sekundách (výchozí: 1)

Příklady konfigurace:

# Gavazzi EM111 single-phase meter at address 1
app config device-0 "em1xx,1,1"

# ORNO OR-WE-516 three-phase meter at address 2
app config device-1 "or_we_516,2,1"

# Schneider iEM3000 at address 10 with 3s timeout
app config device-2 "iem3000,10,3"

# MicroSENS CO2 sensor (RS-232, no address needed)
app config device-0 "microsens_180hs"

# Clear a device slot
app config device-3 ""

tip

V režimu Modbus je adresa Modbus slave vyžadována pro všechna zařízení. V transparentním režimu lze nakonfigurovat pouze device-0.

Příkazy Modbus

Čtení Modbus registrů z podřízeného zařízení:

modbus read <slave> <addr> <count> [holding|input]

Zápis hodnoty do Modbus registru:

modbus write <slave> <addr> <value>

Vzorkování nakonfigurovaného Modbus zařízení:

modbus sample

Příkazy sériové linky

Odeslání hex dat na sériovou linku a čekání na odpověď:

serial send <hex> [timeout_s]

Čtení dat ze sériového RX bufferu:

serial recv [timeout_s]

Příkazy zařízení

Výpis všech nakonfigurovaných zařízení:

device list

Vzorkování konkrétního zařízení podle indexu slotu:

device sample <0-7>

Reset konkrétního zařízení:

device reset <0-7>

Přístup k příkazům specifickým pro dané zařízení (podle typu zařízení):

device microsens_180hs <subcommand>
device em1xx <subcommand>
device or_we_504 <subcommand>
device or_we_516 <subcommand>
device em5xx <subcommand>
device iem3000 <subcommand>

Firmware

Nejnovější firmware je k dispozici v kapitole Firmware katalogových aplikací.

Ukázková JSON zpráva

LTE

Zobrazit ukázku JSON

{
  "message": {
    "version": 1,
    "sequence": 42,
    "timestamp": 1738627200
  },
  "attribute": {
    "vendor_name": "HARDWARIO",
    "product_name": "CHESTER-M",
    "hw_variant": "CGLS",
    "hw_revision": "R3.4",
    "fw_version": "v1.0.0",
    "serial_number": "2159018267"
  },
  "system": {
    "uptime": 86400,
    "voltage_rest": 3.65,
    "voltage_load": 3.42,
    "current_load": 28
  },
  "network": {
    "imei": 351358815180770,
    "imsi": 901288910018982,
    "parameter": {
      "rsrp": -85,
      "rsrq": -6,
      "snr": 12,
      "plmn": 23003,
      "cid": 939040,
      "band": 20
    }
  },
  "thermometer": {
    "temperature": 23.45
  },
  "accelerometer": {
    "accel_x": 0.012,
    "accel_y": -0.008,
    "accel_z": 1.002,
    "orientation": 2
  },
  "devices": [
    {
      "device": 0,
      "type": 7,
      "type_name": "em1xx",
      "addr": 1,
      "data": [
        {
          "timestamp": 1738627200,
          "voltage": 230.5,
          "current": 5.23,
          "power": 1198.0,
          "frequency": 50.01,
          "energy_in": 12345,
          "energy_out": 0
        }
      ]
    },
    {
      "device": 1,
      "type": 8,
      "type_name": "or_we_516",
      "addr": 2,
      "data": [
        {
          "timestamp": 1738627200,
          "voltage_l1": 230.1,
          "voltage_l2": 231.2,
          "voltage_l3": 229.8,
          "current_l1": 4.12,
          "current_l2": 3.89,
          "current_l3": 4.35,
          "power_l1": 948.0,
          "power_l2": 901.2,
          "power_l3": 996.5,
          "power_total": 2845.7,
          "energy": 98765
        }
      ]
    }
  ]
}

LoRaWAN

CHESTER Serial používá binární kódování payloadu pro LoRaWAN s balením více zařízení podle protokolu v2. Payload je komprimován tak, aby se vešel do MTU LoRaWAN (51–222 bajtů podle Data Rate). Odečty více zařízení jsou pokud možno sdruženy do jediného uplinku.

Dekodér pro ChirpStack/TTN je k dispozici v souboru codec/cs-decoder.js. Podporuje jak protokol v1 (jedno zařízení, starší), tak protokol v2 (balení více zařízení).

info

Kvůli omezením velikosti payloadu v LoRaWAN jsou hodnoty zařízení kódovány ve formátu Float16 (IEEE 754 poloviční přesnost). Dekodér je automaticky převede zpět na hodnoty v plné přesnosti.

---

Seznam změn

v4.0.0 — 2026-08-10

• Přidáno: Ovladač pro střídač SolaX X3-Hybrid G3
• Přidáno: Ovladač pro radonovou sondu Piketronic RPP-R (typ piketronic)

v3.5.0 — 2025-12-03

• Přidáno: Podpora LoRaWAN — optimalizované binární kódování s balením více zařízení pro efektivní využití přenosového pásma
• Přidáno: Podpora rozhraní RS-232 přes rozšiřující modul CHESTER-X12 (vedle stávajícího RS-485/CHESTER-X2)
• Přidáno: 10 profilů typů zařízení včetně elektroměrů, environmentálních senzorů a obecných zařízení Modbus RTU
• Změněno: Přechod na protokol Cloud v2 (kódování CBOR, nové API endpointy); firmware pro Cloud v1 nebyl pro tuto aplikaci k dispozici

info

Kompletní přehled všech změn platformy najdete v Seznamu změn CHESTER.