rtl_433项目中的Neptune R900水表协议解析与改进

引言

rtl_433作为一款广泛使用的无线电信号解码工具，支持多种物联网设备的信号解析。其中对Neptune R900系列水表的支持一直是社区关注的重点。近期，社区成员发现了一种新型的R900M V4非BCD编码水表，其数据格式与现有实现存在差异，需要进行协议解析的改进。

现有协议解析的问题

在rtl_433的当前实现中，对Neptune R900水表的解码存在几个关键问题：

1. 无法正确区分BCD编码和非BCD编码的水表型号
2. 消费量(consumption)字段的解析不完整，缺少高位比特的处理
3. 某些未知字段(UNKN_ONE, UNKN_TWO等)的实际含义不明确

这些问题导致了对新型水表数据解析的不准确，特别是当水表读数较高时，由于缺少高位比特处理，会导致读数计算错误。

协议分析发现

通过对实际水表数据的分析，发现了以下重要规律：

1. 型号标识：UNKN_ONE字段实际上包含了水表型号信息

   • 161表示BCD编码的R900水表
   • 163表示非BCD编码的R900M V4水表

2. 消费量高位扩展：原UNKN_THREE字段实际上是消费量的高位扩展位(WRAP)，需要与CONSUMPTION字段组合计算真实值

3. 计算公式：对于非BCD水表，真实消费量计算公式为： decimal(WRAP << 24 + CONSUMPTION) / 10

4. 分辨率：分析表明这些水表具有50加仑的分辨率

数据验证

通过大量实际水表数据的对比验证，确认了上述发现的正确性。例如：

• 对于ID为154xxxx088的水表：
  • CONSUMPTION: 09239068
  • WRAP: 2
  • 计算值: (2<<24 + 9239068)/10 = 4279350

这与实际水表读数完全吻合，验证了公式的正确性。

实现改进建议

基于以上发现，建议对rtl_433的Neptune R900解码器进行以下改进：

1. 增加水表型号检测逻辑，区分BCD和非BCD编码
2. 实现WRAP字段与CONSUMPTION字段的组合计算
3. 对未知字段进行重命名以反映其实际含义
4. 添加对高精度(50加仑)读数的支持

兼容性考虑

在实现改进时需要注意：

1. 保持对现有BCD编码水表的向后兼容
2. 消费量字段的显示单位保持不变(除以10)
3. 新增字段应明确标注其含义，避免混淆

结论

通过对Neptune R900系列水表协议的深入分析，特别是对新型R900M V4非BCD编码水表的研究，我们明确了协议中关键字段的实际含义和计算方法。这些发现将显著提高rtl_433对各类R900水表的解码准确性，特别是对高读数情况的处理。建议尽快将这些改进合并到主分支中，以更好地支持社区用户的需求。

未来还可以进一步研究其他未知字段的具体含义，如UNKN_TWO和NOUSE等，以提供更全面的水表状态信息。同时，建立更完善的测试用例集，确保对各种型号水表的兼容性。