Network UPS Tools (NUT) 项目中PowerMaster/PowerGuide串行协议支持分析

协议背景与设备概述

Network UPS Tools (NUT) 是一个开源的电源管理项目，主要用于监控和管理不间断电源(UPS)设备。在项目中，用户报告了一款名为Atlantis Land OnePower A03-S1200的UPS设备，该设备通过USB转串口芯片(CH340)连接，但现有的NUT驱动无法识别。

协议交互分析

通过分析PowerGuide软件(1.0.0版本)与设备的通信过程，可以观察到以下协议特征：

1. 基本通信模式：

   • 每条命令以回车符(0x0D)结尾
   • 设备响应以"#"开头，后跟响应内容，最后以回车符结束
   • 错误响应格式为"#-1\r"

2. 关键命令序列：

   • 初始化阶段会发送随机字符串进行身份验证(如"K19CuRVvhy5ZyMgqZgH")
   • 状态查询命令"B"返回丰富的设备信息
   • 其他"X"系列命令获取特定参数(如型号、电压阈值等)

3. 状态响应解析： 典型的状态响应格式如下：

   #I235.0O000.0L000B100V27.0F50.2H00.0R060S\200\204\320\200\300\200
   

   其中各字段含义：

   • I: 输入电压(235.0V)
   • O: 输出电压(000.0V)
   • L: 负载百分比(000%)
   • B: 电池电量(100%)
   • V: 电池电压(27.0V)
   • F: 输入频率(50.2Hz)
   • H: 输出频率(00.0Hz)
   • R: 未知参数(060)
   • S: 状态标志(二进制数据)

协议实现建议

基于分析结果，建议在NUT项目中实现一个新的驱动(nutdrv_hashx)，主要考虑以下方面：

1. 驱动架构：

   • 继承自通用串行驱动框架
   • 实现基本的连接/断开逻辑
   • 处理设备特有的认证流程

2. 数据采集：

   • 定期发送"B"命令获取状态
   • 解析响应并映射到NUT标准数据点
   • 处理二进制状态标志位

3. 特殊处理：

   • 实现命令重试机制
   • 处理设备可能的超时情况
   • 考虑电源事件通知机制

技术挑战与解决方案

1. 随机认证字符串：

   • 分析表明设备可能接受任意字符串作为认证
   • 实现中可以固定使用一个随机字符串或简化流程

2. 二进制状态解析：

   • 需要仔细解析S字段的二进制数据
   • 映射到标准的UPS状态(在线、电池供电、故障等)

3. 多命令支持：

   • 除状态查询外，还应支持设置命令
   • 实现关机、测试等基本功能

实现参考

在NUT项目中，可以参考以下现有驱动的实现方式：

• blazer驱动：成熟的串行协议实现
• nutdrv_qx驱动：良好的状态机设计
• 其他类似应答式协议的驱动

新驱动应遵循NUT项目规范：

• 使用标准的UPS数据点命名(nut-names.txt)
• 实现必要的驱动方法
• 提供充分的错误处理

总结

PowerMaster/PowerGuide串行协议虽然简单，但包含足够的信息来实现完整的UPS监控功能。通过分析现有交互日志，可以构建一个功能完备的NUT驱动，为这类设备提供开源支持。实现时需特别注意协议的特有认证机制和二进制状态解析，同时保持与NUT框架的良好集成。