Energy monitor on Web Server

nl
- fr
- en

Internet of Things

LoWi3, MiLo, ReMI en MEMo3 registreren energiedata uit de gekoppelde meters en gebruiken deze o.a. voor de historieken in de webserver, voor kostenverrekening, voor aansturing op basis van verbruiken,…Deze lokaal opgeslagen data kan op meerdere manieren worden gedeeld:

Export naar Excel onder de vorm van een csv bestand

Bij LoWi, MiLo en ReMI kan dit via de ‘PRINT’ knop bij ‘DETAILS’
Bij Memo kan dit via ‘SUBTOTALEN’ knop

Export via http naar een vrij te kiezen centraal platform

Bij Milo via FTP of via http post, op dag+1 een 24h file met 1 uur resolutie
Bij LoWi3 en ReMi via http post, om de x minuten of éénmaal per dag aan 5’ resolutie
Bij MEMo3 via http post (AMR) layout, om de x minuten of éénmaal per dag aan 5’ resolutie

Export via MQTT elke minuut tussen webservers LoWi3,ReMI, MEMo3 onderling of met de smartplugs en THEo’s, of naar een externe app of cloudapplicatie.

Als Topics op basis van het MAC adres met een pay-load in JSON formaat, zie MQTT Manual

Export naar Excel

LoWi, MiLo, ReMI
Voor de dag-grafieken registreert MiLo de laatste 7 dagen aan 1 uur resolutie, LoWi3 en ReMI de laatste 10 dagen aan 5 minuten resolutie. Voor de maand-grafieken wordt dat de laatste 12 maanden aan 1 dag resolutie. Met de ‘PRINT’ knop bij ‘DETAILS’ wordt de grafiek-data per dag of per maand geëxporteerd naar een leesbaar csv bestand met dezelfde resolutie als in de grafieken.

MEMo3
MEMo3 registreert voor elk van zijn 64 energiekanalen elke minuut 7 variabelen in 32 bit formaat en bewaart deze waarden gedurende de laatste 3 jaar op zijn interne SD kaart. Met de knop ‘SUBTOTALEN’ kan men:

Ofwel een start en een einddatum geven om tellerstanden, verbruiken en kosten te berekenen en te exporteren naar Excel, handig voor afrekening van energiekosten.
Ofwel kan men een enkel een startdatum geven en van deze datum wordt dan een csv gegenereerd in de vorm van een AMR file met alle 5 minuten data (7 variabelen per kanaal) van die dag.

Opladen via http

De dataloggers LoWi3, ReMI en MEMo3 kan men instellen om data periodiek op te laden naar een eigen http server.
In elke http post wordt het MAC adres in de url leesbaar meegestuurd. De remote server kan een zo dan een eerste test doen en kijken of dit MAC adres beschikbaar is in zijn directory list. De http file is in JSON formaat en bestaat uit een header en een body.

De header is door de webserver ge-encrypteerd met een ‘secret key’. Deze header kan men gebruiken ‘als certificaat’ om extra zekerheid te hebben over de identiteit van de afzender.

De Body bevat de meetdata in base64 formaat en deze kan makkelijk worden omgezet naar een leesbaar formaat. Het resultaat lijkt sterk op de csv file welke de export naar Excel aanmaakt.

Een voorbeeld is de http koppeling naar EnergieID: In de LoWi3/ReMI setup de EnergieID url en login plakken en de data wordt continu opgeladen. Handig voor back-up, of om installaties onderling te vergelijken. In het project Renometer van de stad Gent wordt het energieverbruik voor en na de woning renovatie opgevolgd.

Koppelen aan een MQTT server

2-WIRE dataloggers en 2-WIRE modules onderling koppelen over internet, of data doorsturen een extern systeem (Raspberri Pi, domotica …), of naar een applicatie op een smartphone of in de cloud, dat kan allemaal via MQTT.
De voorwaarde: stabiel internet én een MQTT licentie bij 2-Wire of een andere broker.

MQTT tussen webservers onderling

Via MQTT kunnen we elk van de 16 logkanalen in een LoWi3, via internet doorgeven naar bvb. een ReMI en een MEMo3.
In beide webservers de MQTT account settings (url, login en paswoord) in te voeren en alle logkanalen van beide webservers worden elke minuut gepubliceerd (PUBLISH) als Topic gebaseerd op het MAC adres.

MAC adres/PUB/CH1 … CH63 met een payload in JSON.

Om te abonneren op deze externe data, een MQTT logkanaal aanmaken en een naam geven, remote MAC adres en betreffende kanaalnummer invoeren en de internet data wordt gelogd om te monitoren en te schakelen.

Toepassingen: Energie delen door te meten in één gebouw en op basis daarvan te schakelen in een ander gebouw, een back-up maken naar een tweede datalogger, meerdere LoWi sticks loggen in één MEMo3,…

MQTT met een smart plug

Afstanden spelen geen rol meer, een MQTT plug plaatsen en vervolgens monitoren en aansturen vanop een andere locatie, idem met de THEo stick waarmee men luchtkwaliteit vanop afstand opvolgt.

MQTT met de digitale meter via P1

Met de ‘fast publish’ knop in de LoWi3 en ReMI worden de digitale meterwaarden elke 10 seconden opgeladen naar MQTT en vandaar doorgestuurd naar elke gekoppelde server of applicatie.

Topic: MAC/PUB/CH0
Data (payload) is JSON:

“ident“ = MAC address
“device_CH” = 0
“Name” = P1_ALL
“Type” = P1
“Units” = Varia
“U” = voltage (V)
“I” = current (mA)
“PI” = power import (W)
“PE” = power export (W)
“T” = tariff (1 = High, 0 = Low)
“CIH” = counter import H (Wh)
“CIL” = counter import L (Wh)
“CEH” = counter export H (Wh)
“CEL” = counter export L (Wh)
“CG” = counter gas (liter)
“CW” = counter water (liter)

MQTT naar openHAB

open Home Automation Bus (openHAB) is een in Java ontwikkelde softwareoplossing, die componenten voor gebouwautomatisering van verschillende aanbieders op protocol-neutrale wijze in één fabrikantonafhankelijk platform met elkaar verbindt. Via al dan niet draadloze protocollen (ZigBee, WiFi, Bluetooth, Z-Wave, GSM, KNX, ethernet) kunnen lampen, gordijnen, alarm, audio en video aangestuurd en gemonitord worden.

Via MQTT kunnen ook 2-Wire webservers (LoWi3, ReMI, MEMo3) en modules (Smartplug, THEo) worden gekoppeld met openHAB.
Van een 2-WIRE gebruiker kregen we een aantal screenshots van zijn integratie in openHAB.

MQTT naar Home Assistant

Home Assistant is een open source platform voor centrale aansturing van slimme apparaten en domotica, met focus op vrijheid en privacy. De software kan zowel als losse software, binnen een container of met een bijbehorend besturingssysteem gebruikt worden. Home Assistant is vervolgens toegankelijk via een webinterface en mobiele applicaties voor Android en iOS.

Home Assistant kan via een breed scala aan integraties, gemaakt door vrijwilligers, communiceren met gangbare domotica platformen van onder andere Google, IKEA, Amazon, Apple (HomeKit), Signify (Philips Hue), Tuya en via MQTT met de 2-WIRE webservers LoWi3, ReMI, MEMo3 en de WiFI Plug .

Metingen uit de digitale meter en ook opbrengst van zonnepanelen of het verbruik van de laadpaal kunnen geïntegreerd worden om zo de gebruiker een live overzicht van energieverbruik te bieden, en op basis van verandering in deze data geautomatiseerd actie te ondernemen.

Van Jean-Paul kregen we een paar screenshots van zijn integratie in Home Assistant, een voorbeeld van zijn code vind je in de MQQT manual.

HTML APP

De HTML_APP is een html document waarin de html, css en javascript code van de MEMo3 webserver zit vervat. Dit document openen met een webbrowser en daar tot 4 MEMo3 MAC adressen met hun MQTT account invoeren. Via MQTT worden alle meet en configuratie data bi-directioneel en live ingelezen en gesynchroniseerd, men krijgt nu vanop afstand volledige toegang tot elk van de vier MEMo3’s. Zelfs tegelijk werken met de HTML_APP en de webserver is mogelijk.

De HTML_APP combineert de voordelen van een app, cloud en port forwarding in één document wat men bewaart op de harde schijf van de PC, tablet of centrale server(website) en opent met elke webbrowser.

Los van het bedrijfsnetwerk van de klant kan men een GPRS modem met SIM-kaart koppelen aan een MEMo3 en via de HTML_APP heeft men volledige toegang tot alle functionaliteiten. Onwaarschijnlijk handig om op een makkelijke manier een installatie te kunnen opvolgen naar werking, verbruiken, kosten,….

Android APP

In de play store van Android kan je verschillende MQTT apps gaan downloaden, zo ook ‘IoT MQTT Panel‘ van Rahul Kundu uit India. Dit is in feite een remote voor smart home op basis van het MQTT platform in een gratis of een betalende pro versie. Hier kan je zelf een lay-out samenstellen met line of bar graphs, radio buttons, snelheidsmeters,.. light/dark modus, … met daarin de verschillende verschillende Topic en payloads uit de LoWi3, ReMI, MEMo3, THEo, Plug,… van 2-WIRE en zelfs gecombineerd met toestellen van andere merken.

Deze APP heeft ook mogelijkheid om historische verbruiksgrafieken te tonen met een beperkt aantal meetpunten. Zelfs zonder webserver kan men dus de autonome WiFi (MQTT) plug bedienen, vermogen uitlezen en ‘historieken tonen. Net als de plug kan ook de THEo stick autonoom als stand-alone MQTT device werken.

Verbruik pulsen naar externe datalogger

Elektrisch verbruik, injectie en gas uit de digitale meter worden via de PPC.04 module omgezet naar pulsen en dan ingelezen op eender welke datalogger. In het voorbeeld hiernaast gebeurt de inlezing en logging met een raspberry pi.
Ook de ReMI module heeft 2 solid-state uitgangen welke elk gemeten verbruik kan omzetten naar verbruikspulsen.

Besluit:

2-WIRE webservers-dataloggers verzamelen verbruiksdata en kunnen deze via de webbrowser, op elk platform binnen het netwerk, live gaan weergeven. De webservers kan men instellen om deze data te publiceren of op te laden naar externe applicaties. We gebruiken daarvoor standaard protocollen en file formaten zodat integratie met een minimum aan ontwikkeling kan.
Let wel, in de aanschafprijs van de modules zit geen uitgebreide ondersteuning voor ontwikkeling van eigen applicaties.

Gratis development pakket op aanvraag

Vul de onderstaande velden in en krijg toegang tot het gratis development pakket in je mailbox.