Wie SmartBeet funktioniert

Drei Schichten

Aufbau: Dienste auf dem Server, darunter der Hub, darunter die Module an einem gemeinsamen Kabel.

Schicht	Was es ist	Aufgabe
Server	Docker im eigenen Homelab	Oberfläche, Profile, Regeln, Wetter, Verlauf, Alarme, Firmware-Updates
Hub	ein ESP32-S3 je Anlage	Gateway zwischen Bus und Server, Regler, Sicherheitsschicht, Modulverwaltung
Module	ESP32-C3 am CAN-Bus	Sensoren lesen, Ausgänge schalten, Strom und Spannung messen, bei Überstrom abschalten

Was wo läuft

Je näher eine Aufgabe an der Hardware liegt, desto schneller und desto einfacher ist sie. Was sofort reagieren muss, sitzt im Modul. Was Wochen an Daten braucht, sitzt auf dem Server.

Ort	Aufgabe	Reaktionszeit
Modul	Überstrom-Abschaltung, maximale Laufzeit, sicherer Zustand ohne Hub	sofort
Hub	Regler, Plausibilität der Messwerte, Wirkungsüberwachung, Ersatzwerte, Verriegelungen	Sekunden bis Minuten
Server	Drift und schleichende Veränderungen, Benachrichtigung, Verlauf, eigene Regeln	Stunden bis Wochen

Wer mit wem spricht

Es gibt zwei Strecken mit zwei Protokollen. Dazu kommt der Browser.

Strecke	Protokoll	Inhalt
Module und Hub	CAN, binär	Messwerte, Stellbefehle, Ereignisse, Lebenszeichen, Firmware in Blöcken
Hub und Server	MQTT über TLS, JSON	Zustände, Befehle, Konfiguration, Sollwerte, Ereignisse
Browser und Server	HTTPS und WebSocket	Oberfläche und Live-Werte

Module haben kein Netzwerk. Der Browser spricht nie MQTT. Verläufe liegen in der Datenbank. Was über ein Netz geht, ist seit 0.5.0 verschlüsselt, auch im Heimnetz. Ausnahmen sind der CAN-Bus und das offene Einrichtungs-WLAN, solange ein Hub oder eine Anzeige eingerichtet wird. Die Einzelheiten stehen unter Protokoll.

Nichts hat eine feste Anzahl

Kammern, Tanks, Pumpen, Heizungen und Sensoren sind Listen beliebiger Länge. Jede Funktion ist optional. Fehlt die Heizung, gibt es keinen Heizregler, und nichts anderes stört sich daran. Das Beet mit zwei Kammern ist nur eine Konfiguration.

Beliebig viele Zonen, jede mit eigenem Profil.
Beliebig viele Aktoren je Aufgabe. Mehrere Aktoren derselben Aufgabe arbeiten zusammen oder gestaffelt.
Beliebig viele Sensoren je Messgröße. Der Regler nutzt Mittelwert, Minimum oder Maximum. Ein ausgefallener Sensor wird herausgerechnet.
Geteilte Ressourcen. Ein Tank versorgt mehrere Zonen. Sein Füllstand sperrt alle Pumpen, die aus ihm fördern.
Mehr Ausgänge bedeuten ein weiteres Modul am Bus, keine Änderung an der Software.

Alles lokal

Der Server läuft vollständig im eigenen Netz. Schriften, Symbole und Skripte der Oberfläche liefert er selbst aus. Die einzige Verbindung nach außen ist die Wettervorhersage von Open-Meteo. Sie braucht keinen Schlüssel, die Koordinaten werden auf zwei Nachkommastellen gerundet, und sie lässt sich je Standort abschalten. Dann entfallen die wetterabhängigen Funktionen.

Für den Zugriff von unterwegs ist ein VPN vorgesehen (WireGuard), keine Portfreigabe ins Internet.