Industrial Protocol Integration (Modbus / OPC-UA / BACnet)

用三个协议桥接扩展接入工业设备——Modbus、OPC-UA、BACnet，共享「连接 → 采集 → 注册为设备 → 进仪表板」同一模式。

1. 方案概述

工业设备协议繁杂，NeoMind 用三个独立桥接扩展分别对接，每个扩展把对应协议的点位自动变成 NeoMind 设备指标，屏蔽协议差异。

协议	扩展	典型设备	发现方式	数据模型
Modbus	modbus-bridge	PLC、电表、温湿度传感器、变频器	手动配置（IP/串口 + 寄存器表）	寄存器（Holding/Input/Coils/Discrete）
OPC-UA	opcua-bridge	SCADA、MES、工业网关、OPC-UA 服务器	浏览地址空间，节点自动注册为设备	节点（NodeID，任意类型）
BACnet	bacnet-bridge	暖通空调、消防、门禁、楼宇控制器	Who-Is/I-Am 广播发现	对象（analog/binary/multi-state）

数据流向（三者一致）：

2. 物料清单（BOM）

物料	规格	用途	必需
NeoMind 平台	v0.9.0+	扩展宿主	✅
协议桥接扩展	modbus-bridge / opcua-bridge / bacnet-bridge（按设备选）	协议接入	✅
工业设备	支持 Modbus / OPC-UA / BACnet 的 PLC、仪表、服务器、控制器	数据源	✅
网络可达	NeoMind 与设备在同一网段或可路由	通信	✅

网络补充要求：Modbus RTU 设备经串口接入运行 NeoMind 的主机；BACnet/IP 发现依赖 UDP 47808 广播（见 7.1）。

3. 安装扩展

三个桥接扩展均发布在官方扩展市场，当前版本为 2.7.x（本文以 2.7.7 为例）。按需安装其中一个或多个，互不依赖。

3.1 通过扩展市场安装（推荐）

进入左侧导航 Extensions 页签。
点击工具栏的 扩展市场（地球图标），打开官方扩展市场对话框。
在搜索框输入扩展名——modbus-bridge、opcua-bridge 或 bacnet-bridge。
点击对应条目的 Install，NeoMind 自动选择与当前平台 / ABI 匹配的 .nep 包，下载并安装。
安装完成后扩展自动出现在扩展列表中并启动。

3.2 CLI 安装（可选）

neomind extension market-list                        # 查看市场可用扩展
neomind extension market-install modbus-bridge       # 从市场安装（默认最新版）
neomind extension market-install opcua-bridge --version 2.7.7
neomind extension market-install bacnet-bridge

3.3 验证安装状态

扩展列表卡片与扩展详情页顶部状态应为 Running（绿色圆点）。
点击扩展卡片进入 扩展详情页，确认存在总览 / 配置 / 命令（Commands）/ 指标（Metrics）/ 日志（Logs）标签。
切到 指标（Metrics） 标签，应能看到扩展级指标开始上报（如 connected_devices、total_poll_errors）。

命令调用入口说明：三个桥接的所有操作（添加设备、浏览、读写、订阅）都通过扩展命令完成。调用方式有两种——扩展详情页 命令（Commands） 标签填参数执行；或 REST API POST /api/extensions/:id/command，请求体 {"command":"...","args":{...}}。neomind extension CLI 不提供命令调用子命令。下文各协议的调用示例两种方式通用。

4. 怎么选协议

你的设备	选哪个
电表、水表、温湿度、变频器、小型 PLC	Modbus（最常见、最轻）
SCADA / MES / 工业网关 / 提供 OPC-UA 服务器的设备	OPC-UA（带安全与浏览）
暖通空调、新风、消防、门禁、楼宇控制器	BACnet（楼宇自动化标准）

若设备同时支持多种协议，优先 OPC-UA（安全、自描述、可浏览）。

5. Modbus 接入（modbus-bridge）

协议与桥的工作方式：Modbus 是工业界最通用的主从协议——主机（NeoMind）按从站地址（slave_id）读写设备内部的 16 位寄存器：保持寄存器 holding（FC03 读 / FC06、FC16 写）、输入寄存器 input（FC04）、线圈 coil（FC01 读 / FC05、FC15 写）、离散输入 discrete_input（FC02）。寄存器本身没有单位和小数点，真正的工程量（电压、温度、能耗）要靠寄存器表里的 type / scale / word_order 解码而来（见 5.4 节）。

modbus-bridge 的工作模型是轮询：add_device 之后，每台设备独享一个轮询线程，按 poll_interval_ms 的节奏把寄存器表里的点位逐个读出、解码、写入该设备名下的指标；连接长期保持，失败自动重连并累计 poll_errors。所以它是"主机周期采样"模型——数据新鲜度取决于轮询间隔，设备不会主动上报。

支持 Modbus TCP 与 RTU（串口），多设备独立轮询，寄存器带类型解码（int16 / uint32 / float32 等）与缩放。设备添加后自动注册为 NeoMind 设备（类型 modbus_device），寄存器值持续写入设备指标。

5.1 扩展级配置参数

在扩展详情页配置标签查看 / 修改：

参数	类型	默认值	范围	说明
`defaultPollInterval`	Integer	`5000`	100–60000	默认轮询间隔（ms），未单独指定时生效
`defaultTimeout`	Integer	`3000`	100–30000	默认连接超时（ms）

5.2 添加设备 + 寄存器表

打开 modbus-bridge 扩展详情页 → 命令（Commands） 标签 → 选择 add_device。
在 device 参数中填入设备配置 JSON（一条命令添加一个设备）。寄存器地址为 0 基：PLC 手册里的 holding register 40001 对应 address: 0：

{
  "device_id": "power_meter_1",
  "name": "1 号电表",
  "mode": "tcp",
  "ip": "192.168.1.50",
  "port": 502,
  "slave_id": 1,
  "poll_interval_ms": 1000,
  "timeout_ms": 3000,
  "registers": [
    { "name": "voltage", "address": 0,  "count": 2, "type": "float32", "register_type": "holding", "scale": 0.1, "unit": "V" },
    { "name": "energy",  "address": 10, "count": 2, "type": "uint32",  "register_type": "holding", "unit": "kWh" }
  ]
}

执行成功返回：

{ "success": true, "device_id": "power_meter_1", "message": "Device added and polling started" }

扩展立即开始第一轮轮询，并把设备注册到平台（设备类型 modbus_device）。对同一 device_id 重复执行 add_device 会替换旧配置并重启轮询，不会产生重复设备。 4. RTU 设备：mode 改为 "rtu"，去掉 ip / port，改填 serial_port（如 /dev/ttyUSB0）与 baud_rate（默认 9600），slave_id 与波特率必须与设备一致。

设备配置字段（device JSON）：

字段	类型	必填	默认值	说明
`device_id`	string	✅	—	设备标识，同时用作平台设备 ID
`name`	string	可选	`device_id`	显示名称
`mode`	string	✅	—	`tcp` / `rtu`
`ip`	string	TCP 必填	—	设备 IP 地址
`port`	integer	可选	`502`	Modbus TCP 端口
`serial_port`	string	RTU 必填	—	串口路径（如 `/dev/ttyUSB0`）
`baud_rate`	integer	可选	`9600`	RTU 波特率
`slave_id`	integer	✅	—	从站地址（1–247）
`poll_interval_ms`	integer	可选	`5000`	轮询间隔（ms）
`timeout_ms`	integer	可选	`3000`	连接超时（ms）
`registers`	array	可选	—	寄存器映射（见下表）

寄存器字段（registers[] 每项）：

字段	类型	必填	默认值	说明
`name`	string	✅	—	寄存器名，即设备指标名
`address`	integer	✅	—	0 基起始地址
`count`	integer	可选	`1`	读取寄存器数量；`uint32` / `int32` / `float32` 占 2 个寄存器，须填 2
`type`	string	✅	—	解码类型：`uint16` / `int16` / `uint32` / `int32` / `float32` / `bool`
`register_type`	string	可选	`holding`	`holding`(FC03) / `input`(FC04) / `coil`(FC01) / `discrete_input`(FC02)
`scale`	number	可选	`0`	原始值 × `scale`（0 表示不缩放），如 raw 245 × 0.1 → 24.5 °C
`unit`	string	可选	—	单位
`word_order`	string	可选	`big`	双寄存器类型字序：`big`（高字在前，Modbus 标准）/ `little`（部分 PLC）

协议上限：holding / input 单次最多读 125 个寄存器，coil / discrete_input 最多 2000。超出会被跳过并写日志。

📷 待补截图｜add_device 配置 · 建议路径 …/neomind/industrial-protocols/01-modbus-add.png

5.3 验证（完整走一遍：从添加到指标）

按 5.2 添加 power_meter_1 后，一轮完整的验证时间线：

首个轮询周期后（poll_interval_ms: 1000 时约 1 秒）：Devices 页出现 power_meter_1（Modbus Device），下挂 connected / poll_errors / last_poll_ms 与各寄存器指标（voltage、energy）。
执行 get_device_data（参数 {"device_id": "power_meter_1"}）核对解码值：

{
  "success": true,
  "device_id": "power_meter_1",
  "connected": true,
  "poll_errors": 0,
  "last_poll_ms": 12,
  "registers": [
    { "name": "voltage", "value": 220.15,   "unit": "V",   "raw": [17673, 38912] },
    { "name": "energy",  "value": 100000.0, "unit": "kWh", "raw": [1, 34464] }
  ]
}

值的来历：voltage 线上读到两个字 0x4509、0x9800 → 按 float32 解码为 2201.5 → 乘 scale: 0.1 = 220.15 V；energy 读到 0x0001、0x86A0 → 按 uint32 拼接为 100000（未设 scale，不缩放）→ 100000 kWh。raw 数组是原始 16 位寄存器字（十进制显示），排查解码问题时拿它与设备寄存器手册逐字对照。

执行 list_devices 看设备与轮询健康度：

{
  "success": true,
  "count": 1,
  "devices": [
    { "device_id": "power_meter_1", "name": "1 号电表", "mode": "tcp", "connected": true,
      "register_count": 2, "poll_interval_ms": 1000, "poll_errors": 0, "last_poll_ms": 12 }
  ]
}

扩展详情页指标标签：connected_devices ≥ 1，total_poll_errors 不再增长。
指标进入平台后的 DataSourceId 形如 device:power_meter_1:voltage、device:power_meter_1:energy，可直接绑定仪表板或规则。

5.4 数据解码：寄存器字 → 工程值

线上传输的永远是 16 位无符号字；type 决定把 1–2 个字怎么解释，word_order 决定双寄存器类型的拼接顺序，scale 在解码之后做一次乘法：

单寄存器类型（count: 1）：uint16 直接取值；int16 按补码解释（例：线上读到 0xFF9C = 65436 → 解释为 −100，配 scale: 0.1 得 −10.0 °C，负温冷库场景）；bool 非 0 即 1。
双寄存器类型（uint32 / int32 / float32，count 必须 = 2）：两个字拼成 32 位再解释。以 5.3 的电压寄存器为例，读到 0x4509、0x9800：
- word_order: big（默认，Modbus 标准，高字在前）：(0x4509 << 16) | 0x9800 = 0x45099800 → IEEE 754 浮点数 2201.5 → × scale 0.1 → 220.15 V；
- word_order: little（部分 PLC 低字在前）：(0x9800 << 16) | 0x4509 = 0x98004509 → 解码出 −1.66×10⁻²⁴ 一类的乱值。
- energy 的 uint32 同理：0x0001、0x86A0 → big 拼接 0x000186A0 = 100000 kWh；若设备实际是 little 而你按 big 读，会得到 0x86A00001 ≈ 2.55×10⁹ 的天文数字。
读数离谱（巨大 / 极小负数）时，首先怀疑 word_order 与 count。
scale：解码值 × scale，scale: 0（默认）表示不缩放。常见换算：温度 raw 245 × 0.1 → 24.5 °C；电压 raw 2301 × 0.001 → 2.301 V。乘法在类型解码之后进行，float32 同样可以再乘 scale。

5.5 读写控制

读：read_registers(device_id, address, count)（按需读，register_type 可选 holding（默认）/ input，单次最多 125 个寄存器）。
写：write_register(device_id, address, value)、write_registers(...values[])、write_coil(device_id, address, value)、write_coils(...values[])——远程合闸、设设定值。
运维：update_polling 改轮询间隔、set_register_map 更新寄存器表（替换后重启轮询）、remove_device 移除设备并从平台注销。

读保持寄存器——调用参数：

{ "device_id": "power_meter_1", "address": 0, "count": 2 }

{ "success": true, "device_id": "power_meter_1", "address": 0, "register_type": "holding", "count": 2, "data": [17673, 38912] }

注意 data 是原始字

read_registers 返回的 data 是原始 16 位字，不做类型解码与缩放（解码只发生在轮询周期里）。要看工程值用 get_device_data 的 value 或设备指标；data 用于与寄存器手册对照。

写单个保持寄存器——调用参数：

{ "device_id": "power_meter_1", "address": 100, "value": 250 }

{ "success": true, "device_id": "power_meter_1", "address": 100, "value": 250, "message": "Register written successfully" }

写操作限额：write_register 的 value 范围 0–65535；write_registers 单次最多 123 个值；write_coil 的 value 传字符串 "true" / "false"；write_coils 传布尔数组，单次最多 1968 个。

在命令标签直接填参执行，或 REST 调用写单个保持寄存器：

curl -X POST -H "X-API-Key: $NEOMIND_API_KEY" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"command":"write_register","args":{"device_id":"power_meter_1","address":100,"value":250}}' \
     http://localhost:9375/api/extensions/modbus-bridge/command

6. OPC-UA 接入（opcua-bridge）

协议与桥的工作方式：OPC-UA 是工业自动化的信息交互标准，与 Modbus 最大的不同是自描述——服务器把数据组织成一棵地址空间树，每个节点有 NodeID、浏览名、数据类型，客户端可以像文件系统一样浏览发现点位，而不是手工抄寄存器表；同时在传输层提供签名 / 加密与账密认证。

opcua-bridge 的工作模型是订阅：connect 建立会话 → browse 浏览地址空间（节点进入本地缓存并自动注册为 NeoMind 设备）→ subscribe 对关心的节点建立数据变更订阅。订阅生效后，节点值一有变化（按 interval_ms 采样），桥就把新值落到对应设备的指标上——无需轮询全部点位，也不会产生聊天 / 通知中心消息，更新以指标形式出现在 Devices 页与仪表板。

连接任意 OPC-UA 服务器（opc.tcp://），支持安全模式 none / sign / sign_and_encrypt 与账密认证，断线自动重连。浏览到的节点会自动注册为 NeoMind 设备（类型 opcua_node）并持续发布指标，无需手动逐点配置。

6.1 扩展级配置参数

参数	类型	默认值	范围	说明
`sessionTimeout`	Integer	`30000`	1000–300000	OPC-UA 会话超时（ms）
`autoReconnect`	String	`"true"`	`true` / `false`	断线后自动重连

6.2 连接服务器（含安全模式选择）

打开 opcua-bridge 扩展详情页 → 命令标签 → 执行 connect：

{ "server_url": "opc.tcp://192.168.1.60:4840", "security_mode": "sign_and_encrypt", "username": "op", "password": "***" }

连接成功后，服务器本身也会注册为一台设备（类型 opcua_server，ID 由 URL 消毒而来：: / . 替换为 _，如 opcua-server-opc_tcp___192_168_1_60_4840），承载连接级指标；断线后按 autoReconnect 自动重连。

安全模式怎么选（必须与服务器端策略完全一致，不一致会被服务器拒绝会话）：

`security_mode`	报文保护	适用场景	前提条件
`none`（默认）	明文、无签名	隔离 / 受控的测试网段、演示环境	无
`sign`	签名（防篡改），内容仍明文	可信内网、只要求完整性	客户端证书需被服务器信任
`sign_and_encrypt`	签名 + 加密	生产环境、跨网段传输	服务器信任的客户端证书 + 账密

证书与账密按服务器端安全策略准备：sign / sign_and_encrypt 需要向 OPC-UA 服务器管理员申请并信任客户端证书；username / password 为服务器用户管理中创建的账号。能选 sign_and_encrypt 就不要停在 sign；仅当服务器只开放 None 策略时才用 none（常见于厂商调试默认配置，评估后建议在服务器上开启安全策略）。

6.3 浏览地址空间与自动注册

执行 browse：node_id 默认从根 i=84 起步（Objects 文件夹是 i=85，推荐从这层开始浏览业务点位），max_depth 默认 1 层、最大 10 层。返回 JSON 形状：

{
  "success": true,
  "browse_from": "i=85",
  "max_depth": 1,
  "nodes": [
    { "node_id": "ns=2;s=Temperature", "browse_name": "Temperature", "display_name": "Temperature Sensor", "node_class": "Variable", "data_type": "Float" },
    { "node_id": "ns=2;s=Pressure",    "browse_name": "Pressure",    "display_name": "Pressure Sensor",    "node_class": "Variable", "data_type": "Float" }
  ]
}

每个节点含 node_id / browse_name / display_name / node_class（Object / Variable 等），变量节点还带 data_type。
浏览到的节点同时进入本地节点缓存（list_nodes / get_node 可查）并自动注册为 NeoMind 设备——这就是"免逐点配置"的来源。注册命名规则：节点 ID 中的 = ; : 与空格替换为 _，加 opcua- 前缀：

节点 NodeID	生成的设备 ID	指标 DataSourceId
`i=2258`	`opcua-i_2258`	`device:opcua-i_2258:value`
`ns=2;s=Temperature`	`opcua-ns_2_s_Temperature`	`device:opcua-ns_2_s_Temperature:value`

节点 ID 为标准 OPC-UA 记法：i=2258（数值）或 ns=2;s=Temperature（命名空间字符串）。

📷 待补截图｜browse 地址空间 · 建议路径 …/neomind/industrial-protocols/02-opcua-browse.png

6.4 订阅数据变化

执行 subscribe：node_ids 接受 JSON 数组或逗号分隔字符串，interval_ms 默认 1000（范围 50–60000）。

{ "node_ids": ["ns=2;s=Temperature", "ns=2;s=Pressure"], "interval_ms": 500 }

{ "success": true, "subscription_id": "sub-9f3c1a2e-…", "node_ids": ["ns=2;s=Temperature", "ns=2;s=Pressure"], "interval_ms": 500 }

对同一组节点重复 subscribe 不会建重复订阅，返回"Subscription already exists for these nodes"。

订阅推送长什么样——是指标更新，不是消息：节点值变化时，桥把新值连同 quality（品质，如 Good）与 source_timestamp（服务器源时间戳）写入节点缓存，并按指标周期对该节点设备执行一次指标写入（device_metrics_write）：

{ "device_id": "opcua-ns_2_s_Temperature", "metric": "value", "value": 43.0, "timestamp": 1760000000000 }

也就是说，你在 Devices 页 / 仪表板看到的是 device:opcua-ns_2_s_Temperature:value 这条指标曲线的新数据点；自动化规则照常对它触发。通知中心不会收到任何"OPC-UA 消息"。

6.5 验证

执行 get_status：

{ "success": true, "connected": true, "nodes_count": 12, "subscriptions_count": 2, "total_commands": 9 }

扩展详情页指标标签：connected = 1，nodes_count 随浏览增长，subscriptions_count 等于活跃订阅数。
Devices 页出现 opcua-<节点ID> 设备；每个节点设备下有 value / quality / source_timestamp 三个指标。
指标 DataSourceId 形如 device:opcua-ns_2_s_Temperature:value。
命令 read（参数 node_ids）返回节点当前值，可立即核对采集是否正确。

6.6 读 / 写控制

批量读当前值——read(node_ids) 返回：

{
  "success": true,
  "results": [
    { "node_id": "ns=2;s=Temperature", "value": 42.5, "quality": "Good" },
    { "node_id": "ns=2;s=Pressure",    "value": 101.3, "quality": "Good" }
  ]
}

read 返回的是节点缓存中的最新值（由 browse / subscribe 更新），优先用订阅保持数据新鲜。

写节点值：write(node_id, value, data_type)——value 为字符串，data_type 可选（如 Float、Int32）显式指定类型。

write 为保护性实现

当前开源版本（2.7.x）中 write 为保护性实现：命令直接返回错误、不向服务器写入——避免桥接层对工业服务器误写。需要对 OPC-UA 点位做写控制时，请通过设备自带的上位机 / SCADA 操作。读与订阅不受影响。

退订 / 断开：unsubscribe(node_ids)（node_ids 格式同 subscribe）、disconnect（清空节点缓存与订阅）。
辅助命令：list_nodes / get_node(node_id) 查看缓存节点详情（含 value / quality / source_timestamp），list_subscriptions 列出全部活跃订阅（subscription_id / node_ids / interval_ms / active）。

REST 调用示例（读两个节点）：

curl -X POST -H "X-API-Key: $NEOMIND_API_KEY" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"command":"read","args":{"node_ids":["i=2258","ns=2;s=Temperature"]}}' \
     http://localhost:9375/api/extensions/opcua-bridge/command

7. BACnet 接入（bacnet-bridge）

协议与桥的工作方式：BACnet 是楼宇自动化标准协议（暖通空调、新风、照明、消防、门禁）。它的数据模型是对象：每台设备由设备实例号（device instance，0–4194303）标识，下面挂着若干对象（如 analog_input:1、binary_output:1），每个对象带属性——最常用的是 present_value（现值，属性号 85）。控制写入不直接改现值，而是写入对象内部的 16 层优先级数组（数值越小优先级越高，见 7.4 节）。

bacnet-bridge 在 UDP 47808 上同时跑两类后台任务：一个监听线程负责接收 I-Am 应答与 COV 通知，以及每台已添加设备一个轮询线程周期读取点位现值。变化慢的点位用轮询足够；要求秒级响应的点位用 COV 订阅——值一变化设备就推送，比轮询更实时也更省流量。

BACnet/IP over UDP（默认 47808），支持 Who-Is/I-Am 广播发现、读属性、写控制、COV 订阅。发现 / 添加的设备自动注册为 NeoMind 设备（类型 bacnet_device，ID 为 bacnet_<device_id>）。

7.1 扩展级配置参数

参数	类型	默认值	范围	说明
`bindAddress`	String	`0.0.0.0`	—	BACnet/IP 本地绑定 IP
`bindPort`	Integer	`47808`	1–65535	BACnet/IP UDP 端口
`defaultTimeoutMs`	Integer	`3000`	100–30000	默认请求超时（ms）
`pollIntervalMs`	Integer	`10000`	1000–60000	默认轮询间隔（ms）

部署要求：Who-Is/I-Am 是 UDP 广播。要求网络允许收发 UDP 47808（含广播）；广播不跨路由，NeoMind 与 BACnet 设备应在同一二层网络，或经支持广播转发的网络互联。

7.2 发现设备 + 添加轮询点位

打开 bacnet-bridge 扩展详情页 → 命令标签 → 执行 discover（可选 low_id / high_id 限定设备实例号范围，默认 0–4194303；timeout_ms 默认 3000 为等待窗口）。扩展向 255.255.255.255:47808 发 Who-Is 广播，收集窗口内的 I-Am 响应（最多 500 台）。返回 JSON：

{
  "success": true,
  "count": 2,
  "devices": [
    { "device_id": 100, "ip": "192.168.1.100", "port": 47808, "vendor_id": 5,   "max_apdu": 1476 },
    { "device_id": 201, "ip": "192.168.1.101", "port": 47808, "vendor_id": 15,  "max_apdu": 480 }
  ]
}

字段含义：device_id 是 BACnet 设备实例号（设备自身配置、全网唯一）；vendor_id 是 ASHRAE 分配的厂商编号（数字，可用于识别设备品牌）；max_apdu 是设备单包上限。注意：发现 ≠ 注册——发现结果进入内部设备表（list_devices 可见、connected: true），但只有 add_device 添加的设备才会注册进 NeoMind 平台并产出指标。

执行 list_devices 查看发现的设备，get_device / list_objects 查看某设备的对象列表（analog / binary / multi-state 的 input / output / value，每项含 object_type / instance / present_value / units / cov_subscribed）。
执行 add_device 手动登记设备并开始周期轮询选中点位（device 参数）：

{
  "device_id": 100,
  "ip": "192.168.1.100",
  "port": 47808,
  "name": "HVAC Controller",
  "poll_interval_ms": 5000,
  "objects": [
    { "object_type": "analog_input",  "instance": 1, "name": "Temperature", "units": "degC" },
    { "object_type": "analog_input",  "instance": 2, "name": "Humidity", "units": "%" },
    { "object_type": "binary_output", "instance": 1, "name": "Fan Status" }
  ]
}

返回 {"success": true, "device_id": 100, "ip": "192.168.1.100", "port": 47808, "message": "Device added and polling started"}——设备以 bacnet_100 注册进平台，轮询线程按 poll_interval_ms 周期读取每个对象的 present_value 写入指标。

📷 待补截图｜Who-Is 发现 · 建议路径 …/neomind/industrial-protocols/03-bacnet-discover.png

7.3 验证

执行 get_status 看全局状态：

{
  "success": true,
  "status": {
    "total_devices": 1, "connected_devices": 1,
    "total_cov_subscriptions": 0, "active_cov_subscriptions": 0,
    "listener_running": true, "bind_port": 47808
  }
}

扩展详情页指标标签：connected_devices ≥ 1；发起 COV 订阅后 cov_subscriptions 增长。
Devices 页出现 bacnet_100（BACnet Device）。每个轮询对象的现值以 <object_type>_<instance> 命名为设备指标（如 analog_input_1、binary_output_1），另有 connected / objects_count / last_seen。
指标 DataSourceId 形如 device:bacnet_100:analog_input_1。
命令 list_objects 可核对现值是否刷新、cov_subscribed 是否置位。

7.4 读属性 / 订阅 COV / 写控制

前提：目标设备的实例号必须已在内部设备表中（执行过 discover 或 add_device），否则命令报 Device not found: …。

读属性——read_property 调用参数（object_type 默认 analog_input；property_id 默认 85，常用值：85 = present_value、77 = object_name、28 = description、117 = units）：

{ "device_id": 100, "object_type": "analog_input", "instance": 1, "property_id": 85 }

{ "success": true, "device_id": 100, "object_type": "analog_input", "instance": 1, "property_id": 85, "value": 23.5 }

value 类型随属性而定：现值为数值（binary 对象为 true / false，multi-state 为状态号），object_name（77）等文本属性为字符串。设备拒绝读取时返回 BACnet error: class=…, code=…。一次请求读多个属性用 read_property_multiple（properties 缺省为 [85]）：

{ "device_id": 100, "objects": [
  { "object_type": "analog_input", "instance": 1, "properties": [85, 77] },
  { "object_type": "analog_input", "instance": 2 }
] }

{ "success": true, "device_id": 100, "count": 3, "values": [
  { "object_type": "analog_input", "instance": 1, "property_id": 85, "value": 23.5 },
  { "object_type": "analog_input", "instance": 1, "property_id": 77, "value": "Room Temp" },
  { "object_type": "analog_input", "instance": 2, "property_id": 85, "value": 41.2 }
] }

订阅 COV——subscribe_cov(device_id, object_type, instance)，lifetime 默认 0（无限期，秒），confirmed 默认 true（要求设备确认送达）：

{ "device_id": 100, "object_type": "analog_input", "instance": 1 }

{ "success": true, "subscriber_id": 1, "device_id": 100, "object_type": "analog_input", "instance": 1, "lifetime": 0, "confirmed": true, "message": "COV subscription active" }

COV 订阅后收到什么——同样是指标更新，不是消息：点位变化时设备主动推来一条 COV 通知（订阅号 + 对象标识 + 属性值列表），桥的后台监听线程解析后把该点 present_value 更新进内部对象缓存并标记 cov_subscribed = true；随后它作为 device:bacnet_100:analog_input_1 指标正常上报——Devices 页 / 仪表板看到现值刷新，规则引擎照常触发。用 list_objects 能看到该对象 present_value 已更新、cov_subscribed: true，get_status 的 active_cov_subscriptions 计入此订阅。退订必须用 subscribe_cov 返回的 subscriber_id 调 unsubscribe_cov。

写控制——write_property(device_id, object_type, instance, value, priority)。只有 output / value 对象可写（analog_output、binary_value 等；input 只读）。value 一律传字符串，桥按序推断类型："true" / "false" → 布尔（binary 对象用）；纯整数 → 无符号整数；带小数点 → 实数；其余 → 字符串。analog output / value 的整数写入值会按 ASHRAE 135-2020 强制转为 REAL 类型。

priority 与优先级数组语义：写入不是直接改 present_value，而是写进对象内部的 16 层优先级数组（1 最高、16 最低），present_value 恒等于最高优先级的非空层。常用层级惯例：

层级	惯例用途
1	生命安全（最高，勿占用）
8	手动操作 / 运维写入（本扩展示例采用）
16	最低（BACnet 缺省层，调度 / 默认写入）

2–15 按站点约定分配。priority 不传时请求不带优先级字段，设备按第 16 层（缺省层）写入；显式传 8 则写入第 8 层。实例：向 analog_value:5 写设定温度 21.0——

{..., "value": "21.0", "priority": 8} → 第 8 层 = 21.0，若更高层为空则 present_value 变为 21.0；
{..., "value": "21.0"}（缺省）→ 第 16 层 = 21.0；若此前有人以 priority 8 写过 19.0 且未释放，present_value 仍是 19.0——写命令返回成功但现值不动，是 BACnet 最经典的坑。

REST 调用示例（启停风机，binary 对象用 "true" / "false"）：

curl -X POST -H "X-API-Key: $NEOMIND_API_KEY" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"command":"write_property","args":{"device_id":100,"object_type":"binary_output","instance":1,"value":"true","priority":8}}' \
     http://localhost:9375/api/extensions/bacnet-bridge/command

8. 下游使用

三个桥接产出的指标用法完全一致。

统一数据源 ID（DataSourceId）：所有指标都以 device:<设备ID>:<指标名> 进入平台，仪表板、规则、AI Chat 引用时都用这一格式：

桥接	设备 ID	指标名	DataSourceId
modbus-bridge	`power_meter_1`	`voltage`	`device:power_meter_1:voltage`
opcua-bridge	`opcua-ns_2_s_Temperature`	`value`	`device:opcua-ns_2_s_Temperature:value`
bacnet-bridge	`bacnet_100`	`analog_input_1`	`device:bacnet_100:analog_input_1`

仪表板：绑定上述 DataSourceId 到数值卡 / 折线图，实时监控电压、温度、能耗、空调状态等。
自动化规则：对任意 DataSourceId 设阈值触发告警或写控制（自动化规则）。例如「电表电压超限告警」规则 JSON：

{
  "name": "电表电压超限告警",
  "trigger": { "trigger_type": "data_change" },
  "condition": {
    "condition_type": "comparison",
    "source": "device:power_meter_1:voltage",
    "operator": "greater_than",
    "threshold": 250
  },
  "actions": [
    { "type": "notify", "message": "1 号电表电压 {value}V 超过 250V", "severity": "critical" }
  ]
}

AI Chat：自然语言查询，如「最近 24 小时 1 号电表的电压趋势」「3 号空调现在什么状态」。

8.1 端到端小场景：从电表到告警通知

把 5.3 的电表一路接到告警通知，全链路如下（每个值都有出处）：

接入：按 5.2 add_device 添加 power_meter_1，其中 voltage = holding 0–1、float32、scale: 0.1。
采集确认：首个轮询周期后 get_device_data 显示 voltage = 220.15（raw [17673, 38912] = 0x4509 0x9800 → 2201.5 × 0.1），平台出现指标 device:power_meter_1:voltage，每 1 秒新增一个数据点。
建规则：自动化规则页新建上方那条规则 JSON。字段与数据的对应关系：
- trigger.trigger_type: data_change——voltage 每次上报新值（每秒）都触发一次条件评估；
- condition.source: device:power_meter_1:voltage——设备 ID power_meter_1（add_device 的 device_id）+ 指标名 voltage（寄存器表里的 name）拼出的 DataSourceId；
- condition.operator / threshold——把该指标最新值与 250 比较（本例业务安全阈值）；
- actions[0].message 中的 {value} 占位符在触发时替换为实际值。
触发：某次电压飙升到 253.4 V → 253.4 > 250 成立 → 以 severity: critical 发出通知，消息渲染为「1 号电表电压 253.4V 超过 250V」进入通知中心，并可经数据推送渠道（如 webhook）外发；电压回落到 250 以下后不再触发，指标曲线与通知记录可在平台回查。

📷 待补截图｜工业指标仪表板 · 建议路径 …/neomind/industrial-protocols/04-dashboard.png

9. 故障排查

先用三件套定位：扩展详情页日志标签看进程输出、指标标签看错误计数、对应命令（list_devices / get_status）看设备状态。常见故障：

故障现象	可能原因	解决方案
Modbus 设备 `connected: false`，`total_poll_errors` 持续增长	IP / 端口不通；`slave_id` 错误（1–247）；`timeout_ms` 过小；RTU 串口路径或波特率与设备不符	先在主机上 `ping` / `telnet ip port` 验证连通；核对从站地址；调大 `timeout_ms`（默认 3000）；RTU 核对 `serial_port` 与 `baud_rate`。扩展会自动重连，恢复后 `connected` 自动变 `true`
`read_registers` 读到的 float32 / uint32 值异常	双寄存器类型 `count` 不足（需 2），或 `word_order` 与设备不一致	`uint32` / `int32` / `float32` 的 `count` 填 2；PLC 字序为低字在前时把 `word_order` 改为 `little`（默认 `big`）
`read_registers` 返回的 `data` 是 `[17673, 38912]` 一类数组而非 220.15 这样的工程值	`read_registers` 按协议返回原始 16 位寄存器字，解码与缩放只发生在轮询周期	工程值看 `get_device_data` 的 `value` 或设备指标；`data` / `raw` 留作与寄存器手册对照排错
OPC-UA `connect` 失败或频繁断开（安全模式拒绝、会话失效）	`security_mode` 与服务器安全策略不匹配；`sign` / `sign_and_encrypt` 缺少证书或账密；`sessionTimeout` 过短	`security_mode`（`none` / `sign` / `sign_and_encrypt`）与服务器端策略一致；提供正确账密或证书；调大 `sessionTimeout`（默认 30000 ms）；保持 `autoReconnect = true`
OPC-UA `write` 返回错误、值未写入	当前 2.7.x 开源构建中 `write` 为保护性拒绝（防误写工业服务器）	属预期行为；改用设备自带上位机 / SCADA 执行写操作，读与订阅不受影响
OPC-UA 订阅后收不到数据	`interval_ms` 超出 50–60000；节点值本身无变化；订阅未建立成功	检查 `subscriptions_count` 指标与 `list_subscriptions`；把 `interval_ms` 调回范围内；先用 `read` 确认节点可读
BACnet `discover` 返回空	防火墙拦截 UDP 47808；跨网段广播不可达；`bindAddress` 绑定错误	放行 UDP 47808 收发（含广播）；NeoMind 与设备放同一二层网络（广播不跨路由）；`bindAddress` 保持 `0.0.0.0`；必要时抓包确认 Who-Is 发出、I-Am 收到
BACnet `read_property` / `write_property` 报 `Device not found: …`	目标设备实例号不在内部设备表中（从未 discover 或 add_device）	先 `discover`（或对已知 IP `add_device`），再执行读写
BACnet `write_property` 返回成功但 `present_value` 不变	写入的优先级层被更高优先级层占用（如第 8 层有旧值，而本次写入缺省落到第 16 层）	提高写入 `priority`（数值更小、优先级更高，默认建议 8）；或先释放占用层的旧值
BACnet `subscribe_cov` 后无通知	点位不支持 COV 或值未变化；退订后未重订	不支持 COV 的点位改用 `add_device` 周期轮询兜底；退订须用 `subscribe_cov` 返回的 `subscriber_id`，重订后核对 `get_status` 的 `active_cov_subscriptions`

Industrial Protocol Integration (Modbus / OPC-UA / BACnet)

1. 方案概述

2. 物料清单（BOM）

3. 安装扩展

3.1 通过扩展市场安装（推荐）

3.2 CLI 安装（可选）

3.3 验证安装状态

4. 怎么选协议

5. Modbus 接入（modbus-bridge）

5.1 扩展级配置参数

5.2 添加设备 + 寄存器表

5.3 验证（完整走一遍：从添加到指标）

5.4 数据解码：寄存器字 → 工程值

5.5 读写控制

6. OPC-UA 接入（opcua-bridge）

6.1 扩展级配置参数

6.2 连接服务器（含安全模式选择）

6.3 浏览地址空间与自动注册

6.4 订阅数据变化

6.5 验证

6.6 读 / 写控制

7. BACnet 接入（bacnet-bridge）

7.1 扩展级配置参数

7.2 发现设备 + 添加轮询点位

7.3 验证

7.4 读属性 / 订阅 COV / 写控制

8. 下游使用

8.1 端到端小场景：从电表到告警通知

9. 故障排查

10. 附录

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2. 物料清单（BOM）​

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3.1 通过扩展市场安装（推荐）​

3.2 CLI 安装（可选）​

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5.1 扩展级配置参数​

5.2 添加设备 + 寄存器表​

5.3 验证（完整走一遍：从添加到指标）​

5.4 数据解码：寄存器字 → 工程值​

5.5 读写控制​

6. OPC-UA 接入（opcua-bridge）​

6.1 扩展级配置参数​

6.2 连接服务器（含安全模式选择）​

6.3 浏览地址空间与自动注册​

6.4 订阅数据变化​

6.5 验证​

6.6 读 / 写控制​

7. BACnet 接入（bacnet-bridge）​

7.1 扩展级配置参数​

7.2 发现设备 + 添加轮询点位​

7.3 验证​

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5.2 添加设备 + 寄存器表

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5.5 读写控制

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6.1 扩展级配置参数

6.2 连接服务器（含安全模式选择）

6.3 浏览地址空间与自动注册

6.4 订阅数据变化

6.5 验证

6.6 读 / 写控制

7. BACnet 接入（bacnet-bridge）

7.1 扩展级配置参数

7.2 发现设备 + 添加轮询点位

7.3 验证

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