：Modbus驅動

概覽

Modbus是常用的應用程式層資料通訊協定，阿里雲官方Modbus驅動（以下簡稱Modbus驅動）支援Modbus RTU和Modbus TCP兩種互動。

Modbus驅動可以直接連接Modbus從裝置，示意圖如下所示。

Modbus驅動也可以通過Modbus網關串連Modbus從裝置，示意圖如下所示。

Modbus驅動支援的功能有讀取輸入狀態和輸入寄存器、讀取和寫入線圈狀態、保持寄存器。

Link IoT Edge提供C和Python語言Modbus驅動，同時根據CPU架構的不同，有多種C語言Modbus驅動。您可以直接從控制台部署Modbus驅動到網關，也可以從控制台下載Modbus驅動代碼進行修改，作為您的自訂驅動使用。

本文以樣本方式介紹Modbus官方驅動的使用步驟，具體操作如下文所示。

前提條件

請確保已建立邊緣執行個體並上線網關，具體操作請參見環境搭建。

一、分配驅動

1. 登入邊緣計算控制台。
2. 左側導覽列單擊邊緣執行個體，在已建立的邊緣執行個體右側單擊查看。
3. 在執行個體詳情頁面裝置與驅動頁簽下，單擊全部驅動右側的+表徵圖 。
4. 在分配驅動面板中，選擇官方驅動，根據網關CPU架構選擇需要使用的Modbus驅動，單擊對應操作欄中的分配。然後單擊關閉。
   說明

   • C語言Modbus驅動，需在v1.8.4及以上版本的Link IoT Edge中使用。
   • Python語言Modbus驅動，僅支援在Link IoT Edge專業版中使用。

   

二、配置驅動

1. 單擊已指派的Modbus驅動，在裝置列表右側單擊驅動配置。
2. 在彈出面板中單擊添加通道。
   通道是網關與具體物理裝置之間的串連介質。
3. 根據介面提示設定參數，然後單擊確定。

   參數	描述
   通道名稱	設定通道名稱，需在網關維度具有唯一性。支援中文漢字、英文字母、數字和底線（_），長度不超過1~30個字元，1個中文漢字算2個字元。
   傳輸模式	支援RTU和TCP兩種。
   當傳輸模式為RTU時，需設定以下參數：
   串口	設定串口，如/dev/ttyUSB0、/dev/ttyUSB1。支援英文字母、數字、正斜杠（/）和底線（_），長度限制1~64字元。
   傳輸速率	表示每秒傳送的符號個數，從下拉式清單中選擇。
   資料位元	表示一組資料實際包含的資料位元數，從下拉式清單中選擇。
   校正位	從下拉式清單中選擇同位、或者無校正。
   停止位	用於表示單個包的最後一位，從下拉式清單中選擇。
   當傳輸模式為TCP時，需設定以下參數：
   IP地址	Modbus裝置IP地址，輸入焦點分十進位格式的地址。
   連接埠號碼	Modbus裝置連接埠號碼，輸入1~65535範圍的整數。

4. （可選）在裝置列表右側，單擊容器配置，根據如下參數說明，對當前驅動進行容器配置。配置完成後單擊儲存。
   說明 僅在產品規格為專業版的邊緣執行個體中，允許設定容器配置。

   參數	描述
   是否使用宿主機host模式	選擇是否隔離容器的網路。直接使用宿主機網路環境。 是：表示不隔離容器的網路，直接使用宿主機網路環境。 否：表示隔離容器的網路，需要設定網路連接埠映射。
   網路連接埠映射	當是否使用宿主機host模式為否時出現的參數。函數的網路環境和宿主機的環境是完全隔離的。通過網路連接埠映射，將容器內函數的監聽連接埠映射到宿主機的某一個連接埠上，實現不同主機上的用戶端程式，能夠訪問該函數提供的服務。最多支援映射10條網路連接埠。 例如，運行在宿主機容器內的fc-http-server函數，通過80連接埠對外界提供服務。此時，其它主機上的用戶端程式，無法通過訪問宿主機的80連接埠，訪問到fc-http-server函數。因此需要將fc-http-server函數所在的容器連接埠映射到宿主機的某一個連接埠上（例如將容器內的80連接埠映射到宿主機8080連接埠），允許其它主機上的用戶端程式通過訪問宿主機的IP地址：8080，訪問到容器內部的fc-http-server函數。
   是否啟動特權模式	容器內的root使用者實際上只是宿主機的一個普通使用者。若在容器內部做修改系統時間、使用mount命令等需要root許可權的操作，則需要賦予容器privileged特權。 說明 特權模式下，容器內部擁有宿主機的root許可權，而且宿主機的所有裝置會預設映射到容器內部，即無需配置裝置映射。
   裝置映射	當是否啟動特權模式為否時出現的參數。裝置管理系統和宿主機的環境是完全隔離的。當一個函數需要訪問宿主機的裝置（例如串口）時，需要將裝置映射到運行函數的容器內部。最多可添加10個裝置映射。
   卷映射	檔案系統和宿主機的環境是完全隔離的。當一個函數需要訪問宿主機的檔案時，需要將檔案對應到運行函數的容器內部。最多可添加10個卷映射。

三、驅動關聯子裝置

1. 單擊裝置列表地區框下的分配子裝置，在Modbus驅動下為邊緣執行個體分配裝置。
   您可以分配已有的Modbus裝置，也可以根據下面的步驟，建立Modbus裝置。

   說明 分配已有的Modbus裝置時，該裝置所屬產品必須接入網關，且接入網關協議為Modbus。詳細說明請參見建立產品。
2. 在右側彈出的分配子裝置面板中，單擊添加子裝置。
   
3. 在添加裝置對話方塊，單擊建立產品，建立Modbus裝置所屬產品。
   
4. 在建立產品對話方塊設定參數後，單擊完成。

   表 1. 參數說明

   參數	描述
   產品名稱	設定產品名稱，產品名稱在帳號內具有唯一性。支援中文、英文字母、數字、底線（_）、短劃線（-）、at符號（@）和英文圓括弧，長度限制4~30個字元，一個中文漢字算2個字元。
   接入網關協議	此處必須選擇Modbus。
   認證方式	選擇適合您裝置的認證方式。詳細資料，請參見裝置安全認證。
   產品描述	添加對該產品的描述。可以為空白。

5. 在添加裝置對話方塊，產品自動分配已建立的產品，單擊產品下的前往配置，為產品添加自訂功能。
   說明 您也可以使用Modbus調試工具配置Modbus產品，但需要先完成添加裝置並分配到邊緣執行個體的操作，再使用調試工具。

   

   系統跳轉到物聯網平台控制台的產品詳情頁面功能定義頁簽。單擊編輯草稿，在彈出頁面中單擊添加自訂功能。

   
6. 在添加自訂功能對話方塊，根據實際情況設定屬性參數。具體操作請參見單個添加物模型。
   在配置物模型屬性的過程中，單擊新增擴充描述設定如下擴充描述參數，將屬性對應到寄存器中。官方Modbus驅動會將所有的屬性彙總為Modbus資料請求，驅動收到Modbus資料之後再轉換為物模型資料。

   參數說明如下所示，詳細的參數解釋請參見單個添加物模型中“擴充描述”的說明。

   名稱	描述
   操作類型	指操作Modbus的功能碼。 說明 其中： 線圈狀態：讀取時統一使用0x01功能碼。寫入時支援使用單個寫入功能碼0x05，或多個寫入功能碼0x0F。 保持寄存器：讀取時統一使用0x03功能碼，寫入時支援使用單個寫入功能碼0x06，或多個寫入功能碼0x10。 寫入時選擇0x06：未經處理資料類型參數下只可選擇int16或者uint16。選擇其它資料類型時，上報屬性資料會報錯。 寫入時選擇0x10：未經處理資料類型參數下所有資料類型都可選。 離散輸入：讀取時統一使用0x02功能碼，該類型不支援寫入。 輸入寄存器：讀取時統一使用0x04功能碼，該類型不支援寫入。 Modbus協議相關規範，請參見GB/T 19582.1-2008、GB/T 19582.2-2008和GB/T 19582.3-2008。
   寄存器地址	填寫十六進位，以0x開頭。 根據您自己裝置的屬性地址設定寄存器地址。例如，要調試溫度屬性，您裝置的溫度屬性地址為1，則寄存器地址可設定為0x1。
   未經處理資料類型	如採集的溫度值的資料類型為浮點型。
   取值範圍	取值範圍指的是未經處理資料經過縮放因子處理之後的取值範圍，超出取值範圍的資料會被丟棄。
   交換寄存器內高低位元組	是否把寄存器內16位元據的前後8個bits互換。此處設定為互換true。
   交換寄存器順序	是否把未經處理資料32位元據的bits互換。此處設定為不互換false。
   縮放因子	指縮放係數，如採集的值為100， 但真實的值為10，因此需要縮放10倍，故縮放因子填寫0.1即可。如放大10倍（即真實的值為1000），則放大因子為10。
   資料上報方式	有兩種資料上報方式。 按時上報：選擇按時上報後，根據步驟9中為子裝置設定的資料擷取間隔，採集資料並上報。 變更上報：採集後的值發生變化後才會上報。

7. 返回執行個體詳情頁面，添加Modbus裝置。
   
8. 將建立的Modbus裝置分配到邊緣執行個體。
9. 分配裝置到邊緣執行個體後，單擊裝置名稱對應操作欄中的裝置配置，通過關聯通道，關聯裝置與Modbus驅動。
   

   表 2. 參數說明

   參數	描述
   關聯通道	選擇配置驅動步驟2中已建立的通道。
   從站號	從站號是Modbus裝置標識資訊，在同一個通道中是唯一的。
   資料擷取間隔	Modbus協議是半雙工協議，由網關主動請求資料，因此需要指定對資料點的採集間隔時間。單位為毫秒。 說明 單個屬性點的採集耗時時間大概為60毫秒（ms），則採集間隔的計算方式為： 採集耗時時間(60 ms) * 該通道的所有屬性點個數 例如，當前Modbus匯流排通道上有10個裝置，且每個裝置有10個屬性點，即採集間隔時間應大於等於6000 ms（60 ms * 10 * 10 = 6000 ms），這樣才能保證每個屬性點能正常上報。

四、部署邊緣執行個體

1. （可選）在部署執行個體前，可以使用Modbus調試工具，測試網關能否串連該Modbus裝置，同時也可以測試Modbus裝置所屬產品的物模型是否配置正確。
2. 在執行個體詳情頁面，單擊右上方部署，部署邊緣執行個體。

常見問題

Modbus官方驅動上報訊息到雲端時，是按照裝置維度上報，還是屬性維度上報？

答：Modbus官方驅動在每個採集周期內，按照裝置維度進行採集和上報資料。例如，1個Modbus裝置有100個屬性，資料擷取間隔為5秒，那麼Modbus驅動每5秒上報雲端1條訊息（因為是1個裝置）。