CHESTER Serial

Tento článek popisuje základní funkce katalogové aplikace CHESTER Serial, její hardware, výchozí konfiguraci a ukázkovou zprávu JSON.

pozor

Základy společné pro všechny katalogové aplikace CHESTER tu neopakujeme. Najdete je na těchto stránkách:

• První kroky: jak připojit zařízení ke cloudu.
• Společné funkce: jak fungují LED, tlačítko a nastavení sítě.
• Konektivita platformy: jak pracovat s interaktivní konzolí.

Přehled aplikace

CHESTER Serial je univerzální aplikace pro průmyslovou sériovou komunikaci. Slouží jako flexibilní brána, která průmyslová zařízení (senzory, elektroměry) připojí do cloudu přes LTE-M/NB-IoT nebo LoRaWAN.

Podle osazeného rozšiřujícího modulu aplikace podporuje dvě komunikační rozhraní:

• 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, mimo jiné elektroměry, senzory prostředí a obecná zařízení Modbus. Data přenáší přes LTE (kódování CBOR) nebo LoRaWAN (optimalizované binární kódování, které do jedné zprávy sdruží data více zařízení).

Varianty aplikace

Aplikaci CHESTER Serial lze objednat v jedné z těchto variant:

CHESTER Serial RS-485

Tato varianta má rozšiřující modul CHESTER-X2. Je určená pro běžnou průmyslovou sběrnici, na které je více zařízení zapojeno za sebou (daisy-chain).

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

Hardware této aplikace tvoří tyto položky (objednací kódy):

• 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 pigtailem SMA

Podrobnosti najdete na stránce Objednací kódy.

CHESTER Serial RS-232

Tato varianta má rozšiřující modul CHESTER-X12. Je určená pro spojení bod-bod s jedním periferním zařízením, se staršími zařízeními nebo se senzory, které potřebují přímé sériové spojení.

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

Hardware této aplikace tvoří tyto položky (objednací kódy):

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

Podrobnosti najdete na stránce Objednací kódy.

pozor

Zařízení CHESTER Serial potřebuje pro nepřetržitý provoz externí napájení (5–28 V DC). Senzory i sériové rozhraní jsou napájené trvale.

Podporovaná zařízení

Firmware přímo podporuje tato 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, osvětlenost, 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, odebraná a dodaná energie (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 pracuje zařízení CHESTER jako Modbus RTU Master a pravidelně dotazuje všechna nastavená podřízená zařízení:

• Zařízení se vzorkují s nastavitelnou periodou (parametr interval-sample).
• Nasbíraná měření se odesílají najednou v intervalu hlášení (parametr interval-report).
• Na sběrnici RS-485 lze současně nastavit až 8 zařízení.
• Podporované funkce Modbus: FC01, FC02, FC03, FC04, FC05, FC06, FC0F a FC10.

Transparentní režim

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

• Data přijatá po sériové lince se přeposílají do cloudu.
• Připojit lze jen jedno zařízení (slot device-0).
• Hodí se pro ladění, starší zařízení nebo nestandardní protokoly.

Sdružování dat více zařízení v LoRaWAN

V síti LoRaWAN aplikace adaptivně sdružuje data více zařízení (protokol v2), aby co nejlépe využila vysílací čas (airtime):

• Průběžně zjišťuje aktuální Data Rate, a tím i dostupnou MTU.
• Kde je to možné, sdružuje odečty více zařízení do jediného uplinku.
• První uplink obsahuje systémová data (baterie, teplota, akcelerometr) a 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

Výchozí konfigurace, jak ji vypíše příkaz 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

Příkazy aplikace

informace

Celou stromovou strukturu příkazů snadno prozkoumáte: začněte příkazem help.

pozor

Novou konfiguraci uplatníte příkazem config save, který uloží nové parametry a restartuje zařízení.

Příkazy akcí

Tímto příkazem okamžitě spustíte vzorkování (výsledek se uloží do bufferu vzorků):

sample

Tímto příkazem okamžitě odešlete data:

send

Režim sítě

Tímto příkazem nastavíte komunikační režim:

app config mode <none/lte/lrw>

Hlášení

Tímto příkazem nastavíte interval vzorkování v sekundách:

app config interval-sample <1-86400>

Tímto příkazem nastavíte interval agregace v sekundách:

app config interval-aggreg <1-86400>

Tímto příkazem nastavíte interval hlášení v sekundách:

app config interval-report <30-86400>

Tímto příkazem nastavíte interval dotazování přes LTE v sekundách (0 = vypnuto):

app config interval-poll <0-86400>

Sériová linka

Tímto příkazem nastavíte provozní režim sériové linky:

app config serial-mode <transparent/modbus>

Tímto příkazem nastavíte přenosovou rychlost:

app config serial-baudrate <1200-115200>

Tímto příkazem nastavíte počet datových bitů:

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

Tímto příkazem nastavíte paritu:

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

Tímto příkazem nastavíte počet stop bitů:

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

Konfigurace zařízení

Sloty zařízení 0–7 nastavíte ve 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 podřízeného zařízení Modbus (1–247), v režimu Modbus povinná
• 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 podřízeného zařízení povinná pro všechna zařízení. V transparentním režimu lze nastavit jen device-0.

Příkazy Modbus

Čtení registrů Modbus z podřízeného zařízení:

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

Zápis hodnoty do registru Modbus:

modbus write <slave> <addr> <value>

Vzorkování nastaveného zařízení Modbus:

modbus sample

Příkazy sériové linky

Odeslání dat v hex na sériovou linku a čekání na odpověď:

serial send <hex> [timeout_s]

Čtení dat z přijímacího bufferu (RX) sériové linky:

serial recv [timeout_s]

Příkazy zařízení

Výpis všech nastavených zařízení:

device list

Vzorkování konkrétního zařízení podle indexu slotu:

device sample <0-7>

Reset konkrétního zařízení:

device reset <0-7>

Příkazy pro konkrétní typ 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 najdete na stránce Katalogové aplikace v kapitole Firmware aplikací.

Ukázková zpráva JSON

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

Zařízení CHESTER Serial kóduje payload LoRaWAN binárně a data více zařízení sdružuje podle protokolu v2. Payload je komprimovaný tak, aby se vešel do MTU LoRaWAN (51–222 bajtů podle Data Rate). Odečty více zařízení se pokud možno sdruží do jediného uplinku.

Dekodér pro ChirpStack/TTN je k dispozici v souboru codec/cs-decoder.js. Podporuje starší protokol v1 (jedno zařízení) i protokol v2 (sdružování dat více zařízení).

informace

Kvůli omezené velikosti payloadu v LoRaWAN se hodnoty zařízení kódují ve formátu Float16 (IEEE 754, poloviční přesnost). Dekodér je automaticky převede zpět na hodnoty s plnou přesností.

---

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 se sdružováním dat více zařízení pro úsporu 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, senzorů prostředí a obecných zařízení Modbus RTU
• Změněno: Přechod na protokol Cloud v2 (kódování CBOR, nové endpointy API); firmware pro Cloud v1 nebyl pro tuto aplikaci k dispozici

informace

Kompletní přehled všech změn platformy najdete v Seznamu změn CHESTER.