Conversor de interface EM-482 da Novatek-Electro

Mais um dispositivo da Novatek. Desta vez, vou falar de um conversor de interface — neste caso, de RS-485 para Wi-Fi, com transmissão de dados pelo protocolo MODBUS-TCP.
Como sempre, vamos dar uma olhada, desmontar, testar e tirar conclusões.


Como de costume, o título traz um link para o site ucraniano. Para os russos, deixo um link para o site russo, mas, por algum motivo, esse modelo ainda não está à venda.

Vou começar explicando para que serve esse módulo.
Simplificando, ele permite conectar dispositivos que usam RS-485 à rede local via Wi-Fi.
Indo um pouco além, ele não apenas conecta os dispositivos: também permite interagir com eles pelo serviço de nuvem Overvis, onde é possível não só receber dados dos dispositivos conectados ao EM-482, mas também controlá-los, configurar notificações e fazer várias outras coisas relacionadas à comunicação pela rede MODBUS. Este módulo tem uma página no Overvis, com explicações sobre o funcionamento e os recursos do dispositivo. Não vejo sentido em copiar tudo para cá...


A embalagem não tem nada de diferente das de outros dispositivos semelhantes da Novatek, exceto pelo adesivo.


Dentro, há o manual e o próprio módulo. Tudo bem simples.


Não diria que o manual é muito extenso, mas, ainda assim, traz tudo o que é necessário. Na minha opinião, o mais importante são as instruções para configurar a conexão Wi-Fi e as informações sobre a garantia. Como acontece com muitos outros dispositivos, o fabricante oferece 10 anos de garantia.


Como sempre, o manual está disponível em formato digital. Vou citar alguns trechos.
Nas especificações técnicas, o mais importante é saber a tensão de alimentação, a corrente consumida, a frequência de operação do Wi-Fi e os protocolos compatíveis.


Além do módulo e do manual, o pacote também incluía adesivos com um QR code para conexão ao Overvis. Como o código é único, tive que apagá-lo da foto.


As dimensões são iguais às de um disjuntor comum, com largura de um módulo.


1. Na parte superior, há dois contatos para a alimentação e três para a conexão da interface RS-485.
2. Na parte inferior, há dois contatos de passagem para a alimentação, mas, pelo que sei, eles já não estão presentes nos módulos fabricados atualmente.
3, 4. Na lateral, há o diagrama de conexão; na parte inferior, as travas para instalação no trilho. Tudo como nos outros módulos.

Também há um adesivo com o número de série na lateral. Se o certificado de garantia for perdido, acho que ainda dá para acionar a garantia usando esse adesivo, mas, nesse caso, o prazo será contado a partir da data de fabricação.


O painel frontal tem quatro LEDs e um botão.
1. Ao manter o botão pressionado por 2 a 8 segundos, o módulo entra no modo de configuração do Wi-Fi. Se o botão for mantido pressionado por mais de 8 segundos, as configurações voltam aos padrões de fábrica.
2. LED Power: fica verde no modo normal e vermelho durante a entrada no modo de configuração.
3. SRV — indica a troca de dados com o servidor; no modo de operação, fica aceso continuamente.
4. 485 — indica a troca de dados pelo barramento RS-485; pisca com frequência durante a transmissão de dados.
5. Wi-Fi — indica a conexão ao Wi-Fi (aceso) ou as tentativas de conexão (piscando).


Infelizmente, não encontrei uma foto decente, mas este módulo é fabricado em duas versões: com antena interna (EM-482) e externa (EM-482-1). Na segunda versão, há um conector na parte inferior para conectar a antena.


Na verdade, a série tem três dispositivos, que se diferenciam pelas opções de conexão à rede:
1. EM-481, conexão via Ethernet ou GSM, com possibilidade de instalar um cartão de memória. É o modelo mais completo.
2. EM-482, o módulo desta análise, com conexão via Wi-Fi.
3. EM-483, conexão via Ethernet.

Na prática, os modelos 482 e 483 são os mais parecidos, mas como o modelo 481 também permite conectar dispositivos adicionais via RS482 e enviar dados para o armazenamento em nuvem, incluí ele na lista geral.


Como de costume, um pouco sobre o módulo.
A desmontagem é parecida com a dos outros módulos, mas este ainda não tinha sido colado, então foi relativamente fácil abrir.


A placa principal, vista de cima. Dá para ver bem o módulo ESP, sua antena cerâmica e também o conector para uma antena externa. Vou ter que experimentar conectá-la.


Do outro lado, há bem menos componentes: o controlador e a memória flash.


Além da placa principal, há mais três placas auxiliares:
1. inferior, sistema de alimentação
2. intermediária, interface RS485
3. superior, indicadores.


1. Tudo é controlado por um microcontrolador da série STM32F091
2. Ao lado, a memória flash 25SF321
3. Transceptor RS485 SN65HVD11
4. Regulador chaveado TPS5430; depois dele foi instalado um capacitor de polímero, o que deve contribuir para a confiabilidade.
5. Curioso é que há espaço na placa para supercapacitores. Pelo menos não consigo pensar em outra coisa que poderia ser.
6. Perto do conector de alimentação há um diodo de proteção contra inversão de polaridade. As inscrições espelhadas também deram uma animada.


Para alimentar o módulo, usei uma fonte Meanwell HDR-15-24 de 24 V.


Para entrar no modo de configuração, mantenha o botão pressionado por 2-8 segundos. Pode soltá-lo assim que o LED superior acender em vermelho; nesse momento, os três LEDs inferiores também estarão acesos.
Depois de soltar o botão, alguns segundos mais tarde o segundo e o quarto LEDs devem começar a piscar alternadamente, enquanto o indicador Power fica verde.


1. Em seguida, abra as configurações de Wi-Fi, por exemplo, no celular ou notebook, e procure a rede EM482 na lista.
2. Conecte-se; não precisa de senha.
3. Abra o navegador e digite em.com ou 192.168.4.1 na barra de endereço para acessar a página de configuração. Se estiver usando o celular, pragueje baixinho, porque nem todo mundo tem um microscópio em casa.
4. Dê um jeito de ampliar a imagem, toque na linha superior para abrir a lista de redes disponíveis e escolha a sua (ou a de outra pessoa, como preferir).
5. Um pouco mais abaixo, digite a senha da rede.
6. Reinicie o dispositivo pelo botão Reset, no fim da página. Pronto.

Em princípio, também dá para configurar os modos de operação por aqui, mas para mim tudo funcionou com as configurações padrão.


Depois, acessei ocp.overvis.com pelo QR code. O código único do dispositivo foi preenchido automaticamente, mas não faltaram percalços.
Para começar, esqueci a senha do cadastro anterior e tive que me cadastrar de novo. Mas fiquei surpreso quando, nas tentativas seguintes de lembrar a senha, descobri que tinha usado a mesma senha na nova conta. No processo, também descobri que:
1. Ao tentar recuperar a senha, o e-mail não chega. Isso é um bug.
2. O login é o e-mail, o que é bastante comum, mas o campo de e-mail diferencia maiúsculas de minúsculas... um bug ainda pior que o anterior. Foi por isso que minha senha não funcionava.
3. Se você errar a senha muitas vezes, depois de um tempo vai receber um HTTP ERROR 444, associado ao seu IP externo. Depois de algum tempo, o bloqueio é removido; dá para considerar isso uma proteção contra ataques de força bruta.

A questão das maiúsculas e minúsculas na senha é bem simples: é mais fácil fazer a conexão inicial com o dispositivo pelo smartphone, mas, quando você começa a digitar o e-mail nesse campo, o primeiro caractere vem em maiúscula por padrão. Já no PC, normalmente se usa minúscula e, por isso, a combinação de login e senha não funciona. Escrevi sobre esse bug há um ano, mas até hoje não corrigiram.

Em seguida, será criada uma rede de dispositivos e você poderá adicionar dispositivos a ela. Também é possível definir os endereços deles na rede RS485.


E isso foi realmente uma surpresa agradável: a Novatek não se limita a adicionar os dispositivos, mas também associa a eles o sistema de comandos MODBUS. Pelo que dá para ver na lista de seleção, há dispositivos não só deles, mas também de outros fabricantes. A lista é bem extensa; abaixo está apenas uma pequena parte.


Por algum motivo, acabei terminando a configuração no overvis pelo PC e surgiu uma “particularidade”: eu não sabia qual IP usar, porque não sabia qual era. Ao conectar no modo de configuração do Wi-Fi, é preciso acessar pelo endereço 192.168.4.1 ou em.com. Depois de reiniciar, o dispositivo recebe um endereço via DHCP do roteador.


Se você definir um IP diferente daquele usado pelo dispositivo, ele será adicionado, mas, naturalmente, não vai funcionar.


No fim, tive que verificar no roteador qual endereço o dispositivo havia recebido. Em geral, eu particularmente não gosto muito de DHCP e costumo preferir usar um endereço estático.

Depois de conectar corretamente, todas as configurações do módulo ficam disponíveis pelo overvis. É claro que aqui elas aparecem de um jeito um pouco diferente do que na interface WEB, mas, além de serem mais numerosas, também há dados auxiliares disponíveis, por exemplo, sobre o tráfego, a carga das interfaces e até a tensão de alimentação do dispositivo.
É estranho não haver um software separado para facilitar a configuração, embora, por outro lado, isso normalmente seja feito uma única vez. E, comparado às configurações de algumas centrais telefônicas, aqui é tudo muito claro :)


No topo da página de configurações aparecem informações sobre o tempo desde a última reinicialização, o tempo total de funcionamento, o tráfego, a utilização do canal e outros dados.


Para começar, resolvi fazer alguns testes com o módulo OB-215, que conectei ao equipamento em análise pela interface 485.
Nas configurações, é preciso definir o modo de comunicação Morbus TCP e o endereço IP do conversor de interface.


Bom, funciona. Para começar, fiquei acionando o relé; há um pequeno atraso, o que é perfeitamente lógico. Além disso, talvez as condições ruins de comunicação também tenham influenciado, já que o Wi-Fi passava por um repetidor.


Na segunda etapa, simulei a contagem de pulsos usando o OB-215, mas acompanhei os dados não só pelo programa dele, como também diretamente no overvis. Para visualizar os dados recebidos "online", é preciso ativar a atualização rápida clicando na opção correspondente. Um novo clique desativa a atualização automática.
Experimentei fechar o contato da entrada de contagem e, como esperado, as leituras foram mudando durante o processo.


Ao iniciar o programa, obtive os mesmos valores.


Para o próximo teste, mais próximo de uma situação real de uso, montei uma pequena bancada composta por:
1. Controlador de transferência automática PEF-321AVR
2. Dispositivo de entrada/saída OB-215
3. Conversor de interface EM-482
4. Fonte de alimentação Meanwell HDR-15-24

Como dá para notar, o único componente "de outra marca" é a fonte de alimentação, mas ela é de um fabricante confiável, então nada deve atrapalhar a compatibilidade entre os equipamentos.


As configurações do OB-215 já estavam prontas, e atribuí a ele o endereço 2 na rede RS485. No controlador de transferência automática, defini os seguintes parâmetros:
rPP- 2 (comunicação via RS485)
bUS - 1 (protocolo RTU)
nPP - 1 (endereço na rede RS485)

Fiquei com receio de conectar ao computador, então fiz todas as configurações pelo painel do próprio controlador de transferência automática.


Adicionei os dispositivos correspondentes ao overvis. OB-216 no lugar de OB-215 é um erro de digitação.


Eu poderia ter conectado mais dispositivos, mas a versão gratuita limita o uso a três dispositivos ativos. Não quis ativar o mês grátis, porque às vezes a análise acaba se prolongando e o período de teste termina antes. E ainda não estou psicologicamente preparado para pagar 89 euros por mês pela versão completa.
Além disso, para o teste, dois dispositivos — ou até mesmo um — foram mais do que suficientes. Mais adiante você vai entender por quê.

A versão completa do overvis permite criar visualizações, enviar notificações por SMS, pelo que entendi, e fazer muitas outras coisas. Embora, hoje em dia, provavelmente seja mais fácil deixar de lado o SMS e criar um aplicativo decente, com todos os recursos necessários. Mas isso são detalhes; quem tiver interesse pode acessar o site deles, conectar-se ao overvis, mandar uma mensagem pelo Viber ou perguntar para mim.


Configurei os mesmos parâmetros no software do controlador de transferência automática.


E foi aqui que começaram os "problemas", embora, no fundo, fossem bastante previsíveis. A comunicação caía o tempo todo. Os dois programas só funcionavam juntos quando não havia comunicação com o software do OB-215, mas, para ser justo, as condições de recepção estavam longe de ser boas.


Meu primeiro pensamento foi que talvez a fonte estivesse bloqueando parcialmente o sinal do Wi-Fi. Por isso, movi o EM-482 para a posição mais à direita. Só depois percebi que isso não fazia muito sentido, já que a antena Wi-Fi fica à esquerda e, portanto, o módulo vizinho continuava bloqueando o sinal.


Talvez isso tenha ajudado, mas não muito.


O software do ATS consegue gravar no PC os dados recebidos, então foi fácil acompanhar o funcionamento. Aqui dá para ver claramente que a conexão caía o tempo todo, mas depois era restabelecida.


Depois disso, coloquei minha montagem mais perto do repetidor Wi-Fi. A conexão ficou claramente mais estável, mas surgiu outro problema: ela não se restabelecia sozinha.


Mudei tudo para outro cômodo e reconfigurei a conexão para usar o roteador principal, em vez do repetidor. O resultado continuou não sendo muito estável.
Depois troquei os módulos de lugar, de modo que nada ficasse na frente da antena Wi-Fi do EM-482.


Mais por curiosidade do que por utilidade prática, testei receber dados em dois computadores ao mesmo tempo.
No geral, funciona: dá para abrir duas cópias do mesmo software e ver os dados sincronizados nos dois PCs. Pelo que entendi, são permitidas até quatro conexões, que podem ser quatro programas diferentes ou várias cópias de um mesmo programa.


A estabilidade desse modo de operação ficou um pouco pior do que antes, mas isso era de se esperar. Ao consultar os dados de monitoramento, descobri que, nessa configuração, a carga do RS485 fica em torno de 95%; com uma única conexão, fica em torno de 55%. Ou seja, na prática, no primeiro caso a interface estava sobrecarregada.
Além disso, parece que o problema não estava entre o conversor e o software, mas entre o dispositivo de destino e o conversor, já que duas cópias do software acessavam o ATS ao mesmo tempo. É meio estranho; achei que, com um único dispositivo de destino e duas cópias do software, a carga continuaria nos mesmos 55%.


Você deve estar se perguntando: por que não aumentar a velocidade de comunicação? Tentei configurar 19200 em vez dos 9600 que vinham por padrão.
Mas ou eu não estava fazendo alguma coisa direito, ou sei lá; no fim, nada mudou.
1. O conversor permite trabalhar numa faixa de velocidades de 75 a 921 600, mas o ATS suporta no máximo 19200.
2. A carga até caiu um pouco, mas não diria que foi uma mudança significativa. O terceiro dispositivo, entre os quatro disponíveis, era uma tentativa de conexão com o OB-215.


Durante os testes, notei que havia um link para uma nova versão do software no site do fabricante. Então conferi qual versão estava instalada de fábrica e fiquei um pouco surpreso.
O manual traz uma lista das versões do software, com as alterações e as datas. Descobri que a minha era a versão 5, enquanto a versão 7 estava disponível para download. E ela tinha sido lançada um ano e meio antes; não faço ideia de como o aparelho chegou até mim com um firmware tão antigo.


Depois de muita luta, consegui atualizar. O problema é que fiz isso pelo celular, já que o PC não tem Wi-Fi, e um dos celulares insistia em sugerir que eu abrisse a galeria quando tentava abrir o arquivo de firmware.
O processo de atualização em si é muito simples. Aqui vou dar um grande ponto positivo aos desenvolvedores, porque o dispositivo pode ter duas versões do firmware ao mesmo tempo. O firmware básico está sempre disponível, e o atualizado é carregado como versão do usuário; assim, sempre dá para voltar à versão original.


No começo, achei que continuava tudo ruim, mas, depois de reiniciar, vi que estava mais estável. Pelo menos, os dados foram transmitidos aproximadamente das 2.30 da madrugada até as 8.30. Nos pontos do gráfico em que os dados desaparecem por pouco tempo, o software se reconectou automaticamente; onde a interrupção é maior, fiz a reconexão manualmente.
O gráfico cobre um período de cerca de 20 horas, a partir da atualização do software e da reinicialização.


Se você acha que parei por aqui, é porque não me conhece bem :) Como última tentativa, peguei uma antena com cabo, abri o gabinete do EM-482 e conectei-a ao conector Wi-Fi original do módulo. E sim, pelo que consigo avaliar, o conector está ligado ao módulo; pelo menos, dava para ver um capacitor ou jumper no contato central do conector.


No fim, nada mudou. O software podia manter a conexão por bastante tempo ou cair depois de uns dez minutos. Com isso, posso concluir que o problema não está na qualidade da conexão, mas provavelmente em alguma “peculiaridade” do software.


Mas apareceu outra coisa estranha. Normalmente, ao abrir os parâmetros do EM-482, são exibidas tanto as configurações quanto as estatísticas. Depois que instalei a antena e, consequentemente, reiniciei o dispositivo, parte das informações desapareceu.
O dispositivo deixou de exibir o número na rede RS485 (era 111), a velocidade de transmissão de dados e o modo de operação. Se eu descer mais, ele não consegue nem ler os dados do dispositivo e, naturalmente, também não consegue gravar novos.
Mas o curioso é que, mesmo assim, ele funcionava exatamente como antes.


Tentei reinstalar os dispositivos no overvis, excluir a rede e criá-la novamente, atribuir outros endereços RS485, mas o resultado foi absolutamente nulo.
Consegui mudar alguma coisa por puro acaso, quando entrei no menu de reinstalação do Overvis connect. Lá há uma opção de configurações do Modbus, onde dá para alterar a velocidade e o formato de transmissão dos dados. Você pode mudar alguma coisa ou não mudar nada e simplesmente clicar em “gravar”; magicamente, tudo fica correto.

Mas, infelizmente, isso não dura muito; pelo visto, só até a próxima reconexão ao overvis. Não acho que isso possa ter acontecido por causa da instalação da antena; suponho que tenha sido apenas coincidência.

Também foi descoberta outra peculiaridade: se o EM-482 estiver configurado para 9600 e o ATS para 19200, tudo funciona. Se os dois dispositivos forem configurados para 19200, não há comunicação com o dispositivo. E, quando verifiquei isso antes, não tinha percebido esse problema.


Depois de muitos experimentos, descobri que, na prática, o dispositivo tem quatro estados:
1. Modo de funcionamento completo: os dados são transmitidos tanto para o overvis quanto para o software no PC.
2. Modo simplificado: os dados são transmitidos apenas para o overvis. Isso pode acontecer quando o software não está aberto ou quando “caiu”.
3. Os dados não são transmitidos para lugar nenhum, seja por sobrecarga da interface RS485 ou por outro motivo; é difícil dizer. Nesse caso, apenas os indicadores SRV e WiFi ficam acesos.
4. O dispositivo está conectado ao WiFi, mas, por algum motivo, desconectou-se do overvis; apenas o indicador WiFi fica aceso.

As duas últimas situações aparecem na foto.


O modo normal é assim: os LEDs de comunicação RS485 no ATS e no EM-482 piscam com frequência, enquanto os indicadores SRV e WiFi ficam acesos continuamente.
Desculpem pela qualidade; tive que fotografar sem muita luz para que os indicadores ficassem mais visíveis.


E aqui, por puro acaso, consegui registrar o problema de comunicação com o overvis. Dá para ver que o WiFi continua funcionando, mas os outros indicadores se comportam de forma estranha. Nesse momento, o software já não estava se comunicando com o dispositivo; foi justamente por isso que quis gravar.
Depois de um tempo, as tentativas de comunicação com o ATS param completamente, ou seja, os indicadores RS485 ficam inativos.


Notei que os dados são transmitidos de forma bem mais estável no overvis, embora ainda ocorram algumas falhas.


Se ainda posso ter algumas dúvidas em relação à captura de tela anterior — talvez as falhas tenham sido causadas por alguma coisa que fiz —, nesta captura atual as falhas ocorreram justamente durante a noite e pela manhã, quando tenho certeza de que não fiz nada.


Embora, é claro, o monitoramento e o registro dos dados sejam realmente práticos. Pelo que posso avaliar, vários parâmetros são registrados de uma vez e, depois, durante a consulta, dá para escolher os que você precisa.


Há configurações de notificações, mas, pelo que entendi, o SMS é cobrado à parte. Por isso, na minha opinião, é melhor usar um software separado que receba notificações pela internet.


Também é possível criar visualizações para facilitar a leitura dos dados recebidos. Não cheguei a explorar isso; quem tiver interesse pode ler mais detalhes aqui, mas, pelo que entendi, tudo isso é definido em forma de código.


Acima, as possibilidades do overvis. Quanto ao dispositivo em si, na época em que escrevi esta análise ele já estava funcionando havia quase cinco dias. Depois da última reconexão pelo software, funcionou normalmente por algumas horas, mas a comunicação acabou caindo de novo.
Por exemplo, aqui dá para ver claramente que não recebo informações sobre o endereço e os parâmetros RS485, embora os dados estejam sendo transmitidos.


Conclusões.
Sinceramente, eu gostaria de elogiar o produto. Gostei das possibilidades — ou melhor, dos recursos do dispositivo, que permitem não apenas transmitir dados, mas também configurar o próprio dispositivo com flexibilidade e monitorar seu funcionamento. Também destaco os recursos do overvis, que permite trabalhar via Modbus não só com dispositivos da Novatek, mas também com equipamentos de outras marcas. Essa diferença ficou especialmente evidente para mim em comparação com um dos conversores MOXA NPort 5200 que usei.

Mas, infelizmente, todas as vantagens que me deixaram tão animado foram por água abaixo por causa dos problemas de estabilidade de funcionamento desse conjunto. Talvez eu tenha tido “sorte”, talvez isso seja um problema geral desse dispositivo; não posso afirmar, pois testei apenas uma unidade. Então vou falar com base nos meus experimentos.
Foram testados:
1. funcionamento em diferentes condições, usando um repetidor WiFi
2. funcionamento conectado ao roteador principal.
3. com o firmware antigo e o novo
4. com antena interna e externa.
5. com diferentes configurações
6. conectado apenas ao ATS (sem o OB-215), mas com firmware antigo.

No fim, porém, descobri que, ao conectar usando o software original para PC, a conexão tende a cair. Às vezes ela se restabelece, às vezes não.
Ao consultar os registros no serviço de nuvem overvis, a situação é mais estável, mas não tanto quanto eu gostaria: parte dos dados também acaba faltando.

É claro que alguém pode dizer que Wi-Fi e equipamentos industriais são coisas incompatíveis. Nunca discordei disso e não vou discordar agora. Mas, pessoal, a maior parte dos testes foi feita em condições quase ideais: sem interferências, com o roteador fora da linha de visão direta, mas certamente dentro da área de recepção confiável. E, como o problema continuou mesmo depois de instalar uma antena externa, talvez a qualidade do sinal não seja a causa.

Também notei algumas esquisitices no software, por exemplo:
1. Configuro o endereço do ATS na rede 3 e coloco o mesmo endereço no conversor, mas, ao acessar pelo software, só funciona quando o endereço configurado é o da rede 1, não o da 3.
2. Como escrevi acima, o ATS está configurado para 19200 e o conversor, para 9600. Tudo funciona, mas, se eu configurar 19200, não há comunicação com o ATS. E isso só começou a acontecer mais tarde.
3. Depois de uma atualização do software (presumivelmente), as configurações do EM-482 deixaram de poder ser lidas ou gravadas. Mesmo assim, os dados são transmitidos e o monitoramento do estado do próprio EM-482 funciona. Salvar novamente as configurações pelo overvis connect faz tudo voltar ao normal, mas só por algum tempo.

Enfim, foi esse o dispositivo estranho que acabou saindo. É claro que vou enviar o link da análise aos desenvolvedores. Talvez eles consigam explicar melhor a causa do problema — ou, melhor ainda, ajudar a corrigi-lo. Admito que posso ter feito algo errado, mas, como dá para ver pelas capturas de tela, as principais configurações são bem claras. E, durante os testes, fiz tantos experimentos que, mesmo na base da força bruta, eu teria acertado a configuração pelo menos uma vez.

Por hoje é só. Espero que as informações tenham sido úteis e ficarei feliz em receber comentários e, principalmente, perguntas.