ThingsBoard显示传感器数据到LED屏幕

　　由于项目需求需要将传感器数据实时显示，而该屏只支持 ModBus 协议且板卡不支持设置为主站读取传感器数值显示。刚开始采用 Python 通过 TCP 的方式实现传输，但考虑实际场景并不能保证终端一直实时运行，于是便通过tb后台 + 规则链实现该功能。

执行流程

如若对其中名词含义不了解，请前往tb中文网或官网学习，这里不做展开。

　　将传感器传上来的遥测数据进行处理，过滤出需要的数值，然后构建RPC（全称叫做远程过程调用，是分布式系统中不同节点通信的一种流行的方式。）消息，再变化发起角色（需构建关联）为LED屏幕通过回调RPC给到LED屏幕接到串口服务器的com口，最终显示到LED屏幕。也可先根据手动进行调试后再进行自动更新配置。

环境需求

• 服务器（已通过docker部署在Ubantu）
• 若干485类型传感器
• 串口服务器（USR-N580）
• LED 屏幕（支持ModBus）

tb 服务器（Ubantu）

　　需修改后台配置文件（tb_gateway.json）和添加LED屏幕配置文件（modbus_LED.json），图中是已提前建立好CO₂和O₂，若LED屏幕配置正确，tb平台会出现LED sensor（与配置文件中的deviceName相同）需要注意的是串口服务器连接的com口。

修改 tb_gateway.json 文件

　　在tb_gateway.json中需要添加LED屏的连接到串口服务器的参数，name 可自定义。
添加到如上图红框位置，注意上面花括号后有一个,：

 {
    "name": "Modbus Connector7",
    "type": "modbus",
    "configuration": "modbus_LED.json"
 }

添加 modbus_LED.json 文件

使用 touch 命令创建该文件。

　　此文件可不添加timeseries遥测字段，本次LED的数据是通过RPC调用而来。至于其它字段可通过中文网了解。

{
  "master": {
    "slaves": [
      {
        "host": "192.168.1.100",
        "port": 41,
        "type": "tcp",
        "method": "rtu",
        "timeout": 35,
        "byteOrder": "BIG",
        "wordOrder": "BIG",
        "retries": true,
        "retryOnEmpty": true,
        "retryOnInvalid": true,
        "pollPeriod": 10000,
        "unitId": 1,
        "deviceName": "LED Sensor",
        "sendDataOnlyOnChange": false,
        "connectAttemptTimeMs": 5000,
        "connectAttemptCount": 5,
        "waitAfterFailedAttemptsMs": 300000,
        "rpc": [
          {
            "tag": "sendIntValue",
            "type": "16int",
            "functionCode": 6,
            "objectsCount": 1,
            "address": 0
          },
          {
            "tag": "sendPointFront",
            "type": "16int",
            "functionCode": 6,
            "objectsCount": 1,
            "address": 1
          },
          {
            "tag": "sendPointBack",
            "type": "16int",
            "functionCode": 6,
            "objectsCount": 1,
            "address": 2
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

该文件具体含义如下：

　　具体配置过程需要查看相应LED屏幕手册文档，这里给出该屏幕样例：

保存以上两个文件之后，需重启一下后台，在登录平台即可看到LED屏幕已加入到tb设备列表。

docker restart LT-IOT-gateway

所有都需要进入配置文件夹，文件都是可读，如需修改可能需提权sudo。

cd .tb-gateway/config/

此时登录平台即可看到LED屏幕已添加到设备列表中，名称就是刚刚我们填入到modbus_LED.json文件中的deviceName字段里的内容。

LED 屏幕（需支持 ModBus）

各个厂家设置的板卡配置不同，如需请翻看对应文档修改为 ModBus 的通信方式。

　　通过厂家（ZkLED.exe）提供的上位机修改为 ModBus 方式通信即可，这里不做详细演示，只说明需要注意的事项：

1. 高级数字时钟中设置自定义格式时%Rxxxx后的xxxx对应的就是我在modbus_LED.json文件中的address。%R（0~65535）换成%N（-32768~32767） 可以支持负数。

2. 加入多条数据可能会出现第一行数据闪烁的情况，询问厂家解决办法是先添加后面的两行，在添加第一行。

3. 显示小数需要使用两个寄存器，举例：氧气：%R0000.%R0001 %%

tb平台：规则链

　　这里其实就是一个设备之间的联动性，需要在设备中先加入关联关系，这里以CO₂举例，加入一条向外的数据。

　　类型可以自定义名称，但需要注意这个名称就是对应的触发这个向外的关联关系（转换角色发起者），说通俗点就是假设温度过高需要降温，然后触发风扇降温，那么这个降温就是他们之间的关联关系。关联关系可以同时触发多个。

　　建立完成后，此时配置规则链库中的规则链（信息的读取与控制），可先查看此时CO₂的遥测数据是否上来，因为10s一次触发，可能在规则链中的数值会产生变化。

规则链的编写

脚本统一采用的 Java Script。创建完成后建议勾选调试模式，如下都在该模式下进行。

　　创建并选择一个规则链开始编写，这里我选择的是原有的iot：

过滤节点（filter）

　　把需要给到LED屏幕显示的数据过滤出来，这里只是一个简单示例做验证性，代码可根据需求更改：

稍等刷新，点击事件即可看到CO₂的数据已经成功上来。

转换节点（transformation）-- 构建 RPC

　　确认有数据成功后，我们需要将这条信息里的数据重新组建一条rpc，这里就要对应上之前LED屏幕配置文件里RPC的调用方式。

代码如下：

var newMsg = {};
newMsg.method = 'sendIntValue';
newMsg.params = msg.CO2;
return {msg: newMsg, metadata: metadata, msgType: msgType};

转换节点（transformation）-- 变更发起者

点击查看中文文档的详细说明，这里不做过多赘述。

　　关联就是在之前建立好的关联关系（从CO₂到LED屏幕），关系类型可自定义。这一目的是将LED屏幕变成发起者，若没有这一条包括关联关系会将我们上一条组装的RPC下发给所有的接入设备，我们需要指定给LED屏幕。

属性节点（Enrichment）

更新消息的数据信息，点击查看中文文档的详细说明。个人常用于测试判断数据源。

　　选择关系即可，可以获取消息发起者的字段值。

　　查看事件中的RPC的发送数据：

　　发送方式和参数与之前一致，随时间变化数字已改变。

外部节点（External）

　　成功后，直接向LED屏幕发送RPC显示。

　　同时LED屏幕数据也被更新，至此自动数据更新便以完成。

手动调试

准备环境

• ModBus Poll
• ThingBoard 仪表盘
• LED屏幕调成ModBus模式

ModBus Poll

　　LED屏幕的连接串口服务器的IP以及端口号：

ThingBoard 仪表盘

　　创建一个仪表盘，选择 Control widgets 添加 RPC部件，如黄色箭头所指：
添加完成以后，RPC方法采用modbus_LED.json 文件中所配置的RPC，保存应用后点击，如下图所示：

　　此时打开 Poll ，可以发现图中寄存器的值已更改。

这是变化后的值，01 ED(H) 转成十进制刚好对应上 493。

数据实时可能存在的问题

• 网络环境，如网卡。此时需要调整配置文件中pollPeriod，默认为 10s
• 硬件要求，可减少适当设备调试。
• 使用 Poll 读寄存器时也会有一些丢包。

　　希望能解决您同样的问题与困惑，同时也愿和您共同学习、进步!