概覽

Modbus是常用的應(yīng)用層數(shù)據(jù)通信協(xié)議，阿里云官方Modbus驅(qū)動（以下簡稱Modbus驅(qū)動）支持Modbus RTU和Modbus TCP兩種交互。

Modbus驅(qū)動可以直接連接Modbus從設(shè)備，示意圖如下所示。

Modbus驅(qū)動也可以通過Modbus網(wǎng)關(guān)連接Modbus從設(shè)備，示意圖如下所示。

Modbus驅(qū)動支持的功能有讀取輸入狀態(tài)和輸入寄存器、讀取和寫入線圈狀態(tài)、保持寄存器。

Link IoT Edge提供C和Python語言Modbus驅(qū)動，同時根據(jù)CPU架構(gòu)的不同，有多種C語言Modbus驅(qū)動。您可以直接從控制臺部署Modbus驅(qū)動到網(wǎng)關(guān)，也可以從控制臺下載Modbus驅(qū)動代碼進行修改，作為您的自定義驅(qū)動使用。

本文以示例方式介紹Modbus官方驅(qū)動的使用步驟，具體操作如下文所示。

前提條件

請確保已創(chuàng)建邊緣實例并上線網(wǎng)關(guān)，具體操作請參見環(huán)境搭建。

一、分配驅(qū)動

1. 登錄邊緣計算控制臺。
2. 左側(cè)導航欄單擊邊緣實例，在已創(chuàng)建的邊緣實例右側(cè)單擊查看。
3. 在實例詳情頁面設(shè)備與驅(qū)動頁簽下，單擊全部驅(qū)動右側(cè)的+圖標 。
4. 在分配驅(qū)動面板中，選擇官方驅(qū)動，根據(jù)網(wǎng)關(guān)CPU架構(gòu)選擇需要使用的Modbus驅(qū)動，單擊對應(yīng)操作欄中的分配。然后單擊關(guān)閉。
   說明

   • C語言Modbus驅(qū)動，需在v1.8.4及以上版本的Link IoT Edge中使用。
   • Python語言Modbus驅(qū)動，僅支持在Link IoT Edge專業(yè)版中使用。

   

二、配置驅(qū)動

1. 單擊已分配的Modbus驅(qū)動，在設(shè)備列表右側(cè)單擊驅(qū)動配置。
2. 在彈出面板中單擊添加通道。
   通道是網(wǎng)關(guān)與具體物理設(shè)備之間的連接介質(zhì)。
3. 根據(jù)界面提示設(shè)置參數(shù)，然后單擊確定。

   參數(shù)	描述
   通道名稱	設(shè)置通道名稱，需在網(wǎng)關(guān)維度具有唯一性。支持中文漢字、英文字母、數(shù)字和下劃線（_），長度不超過1~30個字符，1個中文漢字算2個字符。
   傳輸模式	支持RTU、TCP和LoRa LAN三種。
   當傳輸模式為RTU時，需設(shè)置以下參數(shù)：
   串口	設(shè)置串口，如/dev/ttyUSB0、/dev/ttyUSB1。支持英文字母、數(shù)字、正斜杠（/）和下劃線（_），長度限制1~64字符。
   波特率	表示每秒傳送的符號個數(shù)，從下拉列表中選擇。
   數(shù)據(jù)位	表示一組數(shù)據(jù)實際包含的數(shù)據(jù)位數(shù)，從下拉列表中選擇。
   校驗位	從下拉列表中選擇奇偶校驗、或者無校驗。
   停止位	用于表示單個包的最后一位，從下拉列表中選擇。
   當傳輸模式為TCP時，需設(shè)置以下參數(shù)：
   IP地址	Modbus設(shè)備IP地址，輸入點分十進制格式的地址。
   端口號	Modbus設(shè)備端口號，輸入1~65535范圍的整數(shù)。
   當傳輸模式為LoRa LAN時，需設(shè)置以下參數(shù)：
   DevAddr	設(shè)備地址。請?zhí)顚?位十六進制數(shù)值，例如66be****。
   AppSKey	應(yīng)用會話密鑰。請?zhí)顚?2位十六進制數(shù)值，例如623bd505f042090b5af660954509****。
   NwkSKey	網(wǎng)絡(luò)會話密鑰。請?zhí)顚?2位十六進制數(shù)值，例如e1336a94a03aa3beae55b737acda****。
   Class	通信節(jié)點的特定類。當前僅支持C特定類，即隨時接收設(shè)備上報的數(shù)據(jù)。
   上行 FPort	上行應(yīng)用端口，取值范圍為1~223。
   下行 FPort	下行應(yīng)用端口，取值范圍為1~223。

4. （可選）在設(shè)備列表右側(cè)，單擊容器配置，根據(jù)如下參數(shù)說明，對當前驅(qū)動進行容器配置。配置完成后單擊保存。
   說明 僅在產(chǎn)品規(guī)格為專業(yè)版的邊緣實例中，允許設(shè)置容器配置。

   參數(shù)	描述
   是否使用宿主機host模式	選擇是否隔離容器的網(wǎng)絡(luò)。直接使用宿主機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 是：表示不隔離容器的網(wǎng)絡(luò)，直接使用宿主機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 否：表示隔離容器的網(wǎng)絡(luò)，需要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)端口映射。
   網(wǎng)絡(luò)端口映射	當是否使用宿主機host模式為否時出現(xiàn)的參數(shù)。函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和宿主機的環(huán)境是完全隔離的。通過網(wǎng)絡(luò)端口映射，將容器內(nèi)函數(shù)的監(jiān)聽端口映射到宿主機的某一個端口上，實現(xiàn)不同主機上的客戶端程序，能夠訪問該函數(shù)提供的服務(wù)。最多支持映射10條網(wǎng)絡(luò)端口。 例如，運行在宿主機容器內(nèi)的fc-http-server函數(shù)，通過80端口對外界提供服務(wù)。此時，其它主機上的客戶端程序，無法通過訪問宿主機的80端口，訪問到fc-http-server函數(shù)。因此需要將fc-http-server函數(shù)所在的容器端口映射到宿主機的某一個端口上（例如將容器內(nèi)的80端口映射到宿主機8080端口），允許其它主機上的客戶端程序通過訪問宿主機的IP地址：8080，訪問到容器內(nèi)部的fc-http-server函數(shù)。
   是否啟動特權(quán)模式	容器內(nèi)的root用戶實際上只是宿主機的一個普通用戶。若在容器內(nèi)部做修改系統(tǒng)時間、使用mount命令等需要root權(quán)限的操作，則需要賦予容器privileged特權(quán)。 說明 特權(quán)模式下，容器內(nèi)部擁有宿主機的root權(quán)限，而且宿主機的所有設(shè)備會默認映射到容器內(nèi)部，即無需配置設(shè)備映射。
   設(shè)備映射	當是否啟動特權(quán)模式為否時出現(xiàn)的參數(shù)。設(shè)備管理系統(tǒng)和宿主機的環(huán)境是完全隔離的。當一個函數(shù)需要訪問宿主機的設(shè)備（例如串口）時，需要將設(shè)備映射到運行函數(shù)的容器內(nèi)部。最多可添加10個設(shè)備映射。
   卷映射	文件系統(tǒng)和宿主機的環(huán)境是完全隔離的。當一個函數(shù)需要訪問宿主機的文件時，需要將文件映射到運行函數(shù)的容器內(nèi)部。最多可添加10個卷映射。
   內(nèi)存限制	設(shè)置容器的內(nèi)存上限。 當容器內(nèi)存使用超過限制時，容器會被重啟。 如果內(nèi)存限制值過小，可能會導致容器內(nèi)的應(yīng)用運行失敗。 默認內(nèi)存為1024 MB，請根據(jù)容器內(nèi)應(yīng)用大小，上調(diào)內(nèi)存限制。

三、驅(qū)動關(guān)聯(lián)子設(shè)備

1. 單擊設(shè)備列表區(qū)域框下的分配子設(shè)備，在Modbus驅(qū)動下為邊緣實例分配設(shè)備。
   您可以分配已有的Modbus設(shè)備，也可以根據(jù)下面的步驟，新建Modbus設(shè)備。

   說明 分配已有的Modbus設(shè)備時，該設(shè)備所屬產(chǎn)品必須接入網(wǎng)關(guān)，且接入網(wǎng)關(guān)協(xié)議為Modbus。詳細說明請參見創(chuàng)建產(chǎn)品。
2. 在右側(cè)彈出的分配子設(shè)備面板中，單擊添加子設(shè)備。
   
3. 在添加設(shè)備對話框，單擊新建產(chǎn)品，創(chuàng)建Modbus設(shè)備所屬產(chǎn)品。
   
4. 在創(chuàng)建產(chǎn)品對話框設(shè)置參數(shù)后，單擊完成。
   

   表 1. 參數(shù)說明

   參數(shù)	描述
   產(chǎn)品名稱	設(shè)置產(chǎn)品名稱，產(chǎn)品名稱在賬號內(nèi)具有唯一性。支持中文、英文字母、數(shù)字、下劃線（_）、短劃線（-）、at符號（@）和英文圓括號，長度限制4~30個字符，一個中文漢字算2個字符。
   所屬品類	選擇品類，為該產(chǎn)品定義物模型。此處選擇自定義品類。
   接入網(wǎng)關(guān)協(xié)議	此處必須選擇Modbus。
   認證方式	選擇適合您設(shè)備的認證方式。詳細信息，請參見設(shè)備安全認證。
   產(chǎn)品描述	添加對該產(chǎn)品的描述?？梢詾榭?。

5. 在添加設(shè)備對話框，產(chǎn)品自動分配已創(chuàng)建的產(chǎn)品，單擊產(chǎn)品下的前往配置，為產(chǎn)品添加自定義功能。
   說明 您也可以使用Modbus調(diào)試工具配置Modbus產(chǎn)品，但需要先完成添加設(shè)備并分配到邊緣實例的操作，再使用調(diào)試工具。

   

   系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)到物聯(lián)網(wǎng)平臺控制臺的產(chǎn)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定義功能。

   
6. 在添加自定義功能對話框，根據(jù)實際情況設(shè)置屬性參數(shù)。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，單擊新增擴展描述設(shè)置如下擴展描述參數(shù)，將屬性映射到寄存器中。官方Modbus驅(qū)動會將所有的屬性聚合為Modbus數(shù)據(jù)請求，驅(qū)動收到Modbus數(shù)據(jù)之后再轉(zhuǎn)換為物模型數(shù)據(jù)。

   參數(shù)說明如下所示，詳細的參數(shù)解釋請參見單個添加物模型中“擴展描述”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(tài)：讀取時統(tǒng)一使用0x01功能碼。寫入時支持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(tǒng)一使用0x03功能碼，寫入時支持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：原始數(shù)據(jù)類型參數(shù)下只可選擇int16或者uint16。選擇其它數(shù)據(jù)類型時，上報屬性數(shù)據(jù)會報錯。 寫入時選擇0x10：原始數(shù)據(jù)類型參數(shù)下所有數(shù)據(jù)類型都可選。 離散輸入：讀取時統(tǒng)一使用0x02功能碼，該類型不支持寫入。 輸入寄存器：讀取時統(tǒng)一使用0x04功能碼，該類型不支持寫入。 Modbus協(xié)議相關(guān)規(guī)范，請參見GB/T 19582.1-2008、GB/T 19582.2-2008和GB/T 19582.3-2008。
   寄存器地址	填寫十六進制，以0x開頭。 根據(jù)您自己設(shè)備的屬性地址設(shè)置寄存器地址。例如，要調(diào)試溫度屬性，您設(shè)備的溫度屬性地址為1，則寄存器地址可設(shè)置為0x1。
   原始數(shù)據(jù)類型	如采集的溫度值的數(shù)據(jù)類型為浮點型。
   取值范圍	取值范圍指的是原始數(shù)據(jù)經(jīng)過縮放因子處理之后的取值范圍，超出取值范圍的數(shù)據(jù)會被丟棄。
   交換寄存器內(nèi)高低字節(jié)	是否把寄存器內(nèi)16位數(shù)據(jù)的前后8個bits互換。此處設(shè)置為互換true。
   交換寄存器順序	是否把原始數(shù)據(jù)32位數(shù)據(jù)的bits互換。此處設(shè)置為不互換false。
   縮放因子	指縮放系數(shù)，如采集的值為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。
   數(shù)據(jù)上報方式	有兩種數(shù)據(jù)上報方式。 按時上報：選擇按時上報后，根據(jù)步驟9中為子設(shè)備設(shè)置的數(shù)據(jù)采集間隔，采集數(shù)據(jù)并上報。 變更上報：采集后的值發(fā)生變化后才會上報。

7. 返回實例詳情頁面，添加Modbus設(shè)備。
   
8. 將新建的Modbus設(shè)備分配到邊緣實例。
9. 分配設(shè)備到邊緣實例后，單擊設(shè)備名稱對應(yīng)操作欄中的設(shè)備配置，通過關(guān)聯(lián)通道，關(guān)聯(lián)設(shè)備與Modbus驅(qū)動。
   

   表 2. 參數(shù)說明

   參數(shù)	描述
   關(guān)聯(lián)通道	選擇配置驅(qū)動步驟2中已創(chuàng)建的通道。
   從站號	從站號是Modbus設(shè)備標識信息，在同一個通道中是唯一的。
   數(shù)據(jù)采集間隔	Modbus協(xié)議是半雙工協(xié)議，由網(wǎng)關(guān)主動請求數(shù)據(jù)，因此需要指定對數(shù)據(jù)點的采集間隔時間。單位為毫秒。 說明 單個屬性點的采集耗時時間大概為60毫秒（ms），則采集間隔的計算方式為： 采集耗時時間(60 ms) * 該通道的所有屬性點個數(shù) 例如，當前Modbus總線通道上有10個設(shè)備，且每個設(shè)備有10個屬性點，即采集間隔時間應(yīng)大于等于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、部署邊緣實例

1. （可選）在部署實例前，可以使用Modbus調(diào)試工具，測試網(wǎng)關(guān)能否連接該Modbus設(shè)備，同時也可以測試Modbus設(shè)備所屬產(chǎn)品的物模型是否配置正確。
2. 在實例詳情頁面，單擊右上角部署，部署邊緣實例。

常見問題

Modbus官方驅(qū)動上報消息到云端時，是按照設(shè)備維度上報，還是屬性維度上報？

答：Modbus官方驅(qū)動在每個采集周期內(nèi)，按照設(shè)備維度進行采集和上報數(shù)據(jù)。例如，1個Modbus設(shè)備有100個屬性，數(shù)據(jù)采集間隔為5秒，那么Modbus驅(qū)動每5秒上報云端1條消息（因為是1個設(shè)備）。