--- title: "How Does OpenEEBUS Implement Heat Pump EEBUS Communication Using the ESP32-S3 and W5500?" url: "https://maker.wiznet.io/Aimee0/projects/openeebus/" markdown_url: "https://maker.wiznet.io/Aimee0/projects/openeebus/md" type: "UCC: User Created Content" author: "NIBEGroup" author_url: "https://github.com/NIBEGroup/openeebus/tree/main" editor: "WIZnet" editor_url: "https://maker.wiznet.io/" original_author: "NIBEGroup" original_url: "https://github.com/NIBEGroup/openeebus/tree/main" published: "2026-07-03" language: "en" likes: 0 views: 138 comments: 0 source: "WIZnet Makers (https://maker.wiznet.io/)" --- # How Does OpenEEBUS Implement Heat Pump EEBUS Communication Using the ESP32-S3 and W5500? > How Does OpenEEBUS Implement Heat Pump EEBUS Communication Using the ESP32-S3 and W5500? Original author: NIBEGroup (source: https://github.com/NIBEGroup/openeebus/tree/main) ## Article ### Overview **OpenEEBUS by NIBE**는 heat pump, Home Energy Management System(HEMS), Energy Gateway와 같은 장치가 표준화된 방식으로 에너지 정보를 교환하도록 지원하는 C 기반 EEBUS library입니다. 2026년 7월 병합된 PR #35에서는 **ESP32-S3와 W5500 SPI Ethernet** 환경에서도 SHIP의 mDNS advertisement와 device discovery가 동작하도록 FreeRTOS network interface 처리 방식이 개선되었습니다. 이 구조에서 W5500은 ESP32-S3에 유선 Ethernet data path를 제공합니다. OpenEEBUS는 그 위에서 mDNS/DNS-SD를 이용해 EEBUS 장치를 찾고, TLS WebSocket 기반 SHIP connection을 형성한 뒤 SPINE message를 교환합니다. 다만 공개 코드에서 W5500의 hardware socket이나 Hardwired TCP/IP offload를 직접 사용하는 근거는 확인되지 않았으며, 이 사례의 핵심은 **ESP-IDF Ethernet interface를 통한 OpenEEBUS 연결**입니다. OpenEEBUS는 Apache 2.0으로 공개된 C library이며, home automation과 smart-grid 장치 간 상호운용을 위해 SHIP과 SPINE을 구현합니다. 현재 LPC, LPP, MPC, MGCP use case를 지원하지만 active development 단계여서 일부 기능에는 제한이 있습니다. > #### EEBUS란? > > **EEBUS**는 **Heat Pump, EV Charger, Battery, Solar Inverter, HEMS(Home Energy Management System)** 등 다양한 에너지 장치가 **제조사에 관계없이 서로 통신하고 협력할 수 있도록 만든 국제 표준 통신 규격**입니다. 목표는 모든 에너지 장치가 하나의 공통 언어를 사용해 전력 소비, 발전량, 충전 상태, 제어 명령 등을 교환하도록 하는 것입니다. > > #### OpenEEBUS란? > > **OpenEEBUS**는 **NIBE Group이 공개한 오픈소스 C 라이브러리**로, EEBUS 표준을 실제 제품에서 사용할 수 있도록 구현한 프로젝트입니다. ### Developer **NIBE Group** ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1043329898%5F1785747359%2Epng) *https://www.nibegroup.com/* **NIBE Group**은스웨덴 Markaryd에서 시작해 70년 이상 성장해 온 글로벌 에너지 기술 기업입니다. 건물의 indoor climate comfort를 위한 친환경·고효율 에너지 솔루션을 개발·제조·공급하며, intelligent heating과 control에 사용되는 component 및 system도 제공하고 있습니다. NIBE Group의 주요 사업 영역에는 heat pump와 climate control solution이 포함되므로, OpenEEBUS는 단순한 protocol demonstration이 아니라 heat pump와 HEMS를 연결하기 위한 실제 산업 요구와 밀접하게 연관된 open-source project로 볼 수 있습니다. ### Features **1. W5500 Ethernet에서 동작하는 SHIP mDNS discovery** 기존 FreeRTOS 구현은 다음 interface만 조회했습니다. ```plaintext esp_netif_get_handle_from_ifkey("WIFI_STA_DEF") ``` 따라서 Wi-Fi station interface가 없는 Ethernet-only ESP32 board에서는 `NULL`이 반환됐고, OpenEEBUS가 자신의 SHIP service를 광고하거나 다른 EEBUS 장치를 검색하지 못했습니다. PR #35는 interface를 다음 순서로 확인하도록 수정했습니다. ```plaintext WIFI_STA_DEF → ETH_DEF → 첫 번째 활성 상태의 registered netif ``` 여기서 `ETH_DEF`는 ESP-IDF의 W5500 및 일부 Ethernet driver가 등록하는 기본 interface key입니다. 이를 통해 W5500 SPI Ethernet 장치도 OpenEEBUS의 SHIP discovery 과정에 참여할 수 있습니다. **2. ESPHome과 mDNS daemon 공유** ESPHome API server와 같은 다른 component가 이미 `mdns_init()`를 호출한 경우, 다시 호출하면 `ESP_ERR_INVALID_STATE`가 반환될 수 있습니다. 기존 구현은 이를 fatal error로 처리해 SHIP mDNS service 시작을 중단했습니다. 수정된 코드는 해당 상태를 기존 mDNS daemon이 이미 실행 중인 상황으로 해석하고 daemon을 재사용합니다. 이 변경은 여러 framework component가 동일 ESP-IDF mDNS service를 공유하는 실제 제품형 firmware 구성에서 중요합니다. **3. **`**_ship._tcp**`** service advertisement와 discovery** 수정 사항은 ESP32-S3, W5500 SPI Ethernet PoE, ESPHome 환경에서 테스트됐습니다. 테스트 결과: - `_ship._tcp` service가 정상적으로 광고됨 - Remote SHIP service가 검색됨 - Ethernet-only interface에서도 EEBUS discovery가 동작함 이는 단순 compile support가 아니라 실제 SHIP discovery path가 검증됐다는 점에서 의미가 있습니다. **4. Heat pump용 EEBUS entity와 use case 예제** `examples/heat_pump/hpsrv.c`는 heat pump를 단일 network socket으로만 취급하지 않고 SPINE의 device, entity, feature 구조로 모델링합니다. 예제에서 구성되는 주요 entity는 다음과 같습니다. - `HeatPumpAppliance` - `Inverter` - `GridConnectionPoint` 또한 다음 EEBUS use case가 연결됩니다. | Use Case | 역할 | | --- | --- | | LPC | Limitation of Power Consumption | | LPP | Limitation of Power Production | | MPC | Monitoring of Power Consumption | | MGCP | Monitoring of Grid Connection Point | 예를 들어 heat pump entity에는 LPC와 MPC가 연결되며, inverter entity에는 LPP가 연결됩니다. 이를 통해 전력 제한 명령과 측정 데이터를 EEBUS 표준 구조로 표현할 수 있습니다. **5. TLS certificate와 remote SKI 기반 connection 관리** `examples/heat_pump/main.c`는 실행할 때 다음 값을 입력받습니다. ```plaintext heat_pump ``` 프로그램은 `TlsCertificateLoadX509KeyPair()`로 certificate와 private key를 로드하고, `HpsrvRegisterRemoteSki()`를 통해 연결을 허용할 remote device의 SKI를 등록합니다. SKI는 SHIP 환경에서 certificate를 기반으로 상대 장치를 식별하고 신뢰 관계를 관리하기 위한 식별 정보입니다. 따라서 이 예제는 단순 평문 TCP client/server보다 제품 환경에 가까운 device trust model을 보여줍니다. ### System Architecture OpenEEBUS의 heat pump 예제와 PR #35를 결합하면 전체 구조는 다음과 같이 정리할 수 있습니다. ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1043329898%5F1785747003%2Epng) 이때 역할은 다음과 같습니다. - **ESP32** : 프로그램(OpenEEBUS)을 실행하는 CPU - **W5500** : 유선 LAN 연결 담당 - **OpenEEBUS** : EEBUS 프로토콜 처리 - **히트펌프** : EEBUS로 제어되는 대상 즉, > **ESP32에서 OpenEEBUS가 실행되고, W5500을 통해 히트펌프와 EEBUS 통신을 하는 구조**입니다. ### Role and Application of the WIZnet Chip | 항목 | 이 프로젝트에서의 역할 | | --- | --- | | WIZnet 모델명 | W5500 | | MCU와의 연결 | ESP32-S3와 SPI Ethernet interface로 연결 | | 네트워크 역할 | ESP-IDF의 `ETH_DEF` interface를 통해 유선 LAN data path 제공 | | 사용 protocol | W5500 위의 IP network에서 mDNS/DNS-SD, TLS, WebSocket, SHIP, SPINE 사용 | | 데이터 경로상의 위치 | ESP32-S3/OpenEEBUS stack과 HEMS 또는 Energy Gateway 사이 | | 구조적 의미 | Wi-Fi가 없는 Ethernet-only board에서도 SHIP advertisement와 discovery를 가능하게 함 | W5500은 이 시스템에서 heat pump data를 직접 해석하지 않습니다. LPC, MPC와 같은 EEBUS 의미 구조는 ESP32-S3에서 실행되는 OpenEEBUS가 처리합니다. **왜 W5500이 적합한가?** Heat pump와 HEMS는 일반적으로 건물 내 고정 위치에서 장시간 운용됩니다. 이런 장치에서는 Ethernet cable을 사용할 수 있다면 Wi-Fi credentials, 무선 음영 지역, AP 변경과 같은 운영 변수를 줄일 수 있습니다. 특히 PR #35는 W5500이 연결돼 있다는 사실만 보여준 것이 아니라, OpenEEBUS의 SHIP discovery가 실제 `ETH_DEF` interface를 찾아 사용하도록 upstream code를 수정했습니다. 즉, W5500이 EEBUS stack에서 실질적인 network path로 검증된 사례입니다. ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1043329898%5F1785751931%2Epng) *https://github.com/NIBEGroup/openeebus/pull/35* ### Developer Reuse Points | Reusable Point | What Developers Can Learn | Source Evidence | | --- | --- | --- | | Ethernet-aware netif selection | ESP32 firmware에서 Wi-Fi만 가정하지 않고 `WIFI_STA_DEF`, `ETH_DEF`, active netif fallback 순으로 network interface를 선택하는 방법 | `src/ship/mdns/ship_mdns_freertos.c`, PR #35 | | Shared mDNS daemon handling | ESPHome 등 다른 component가 mDNS를 이미 초기화한 경우 `ESP_ERR_INVALID_STATE`를 fatal error로 처리하지 않고 기존 daemon을 재사용하는 방법 | PR #35 | | SHIP service discovery | `_ship._tcp`를 광고하고 remote EEBUS service를 탐색하는 mDNS/DNS-SD 구조 | `src/ship/mdns` | | Heat pump SPINE modeling | Heat pump, inverter, grid connection point를 entity로 나누고 LPC, LPP, MPC, MGCP use case를 연결하는 구조 | `examples/heat_pump/hpsrv.c` | | Certificate-based device trust | X.509 certificate와 private key를 로드하고 remote SKI를 등록해 SHIP peer를 관리하는 방법 | `examples/heat_pump/main.c` | | Measurement update API | Power, energy, current, voltage, frequency 데이터를 EEBUS use case에 반영하는 application API 설계 | `HpsrvSetPowerTotal()`, `HpsrvSetEnergyConsumed()`, `HpsrvSetVoltagePerPhase()` 등 | | Cross-platform build structure | CMake와 분리된 `src/common`, `src/ship`, `src/spine`, `src/use_case` 계층을 이용한 portable protocol library 구성 | Repository structure | **가장 직접적으로 재사용할 수 있는 코드** W5500 또는 RMII Ethernet을 사용하는 ESP32 개발자에게 가장 직접적인 reference는 다음 파일입니다. ```plaintext src/ship/mdns/ship_mdns_freertos.c ``` Heat pump EEBUS device를 구현하려는 개발자에게는 다음 파일이 출발점이 됩니다. ```plaintext examples/heat_pump/main.c examples/heat_pump/hpsrv.c examples/heat_pump/cs_lpc_listener.c examples/heat_pump/cs_lpp_listener.c ``` 다만 example의 device brand, model, serial number와 measurement 값은 demonstration용 구성이므로 실제 제품에서는 장치 정보와 hardware control logic을 제품에 맞게 교체해야 합니다. ### Related Existing Contents & Expansion Value #### Smart Home Energy Management Controller with the Waveshare ESP32-S3-POE-ETH ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1043329898%5F1785752155%2Epng) *https://github.com/bgewehr/esphome-hems* - **Link:** - **Similarity Point:** 이 프로젝트는 **ESP32-S3와 W5500 기반 Ethernet Controller에서 OpenEEBUS를 활용하여 Home Energy Management System(HEMS)을 구현한 사례**입니다. OpenEEBUS를 통해 Heat Pump, PV Inverter, Home Battery, EV Charger(Wallbox) 등 다양한 에너지 장치와 EEBUS 기반 통신을 수행하며, SHIP와 SPINE 프로토콜을 이용해 장치 간 상호운용성을 제공합니다. - **Difference:** OpenEEBUS 글은 library 내부 구조와 PR #35의 Ethernet discovery 수정에 집중합니다. 기존 Maker 글은 Fronius inverter, heat pump, wallbox, water meter와 §14a demand response를 하나의 ESPHome controller에 통합한 전체 application을 다룹니다. - **Connection Value:** 두 글을 연결하면 “OpenEEBUS 내부에서 W5500 discovery가 어떻게 동작하는가”부터 “이를 실제 HEMS firmware에서 어떻게 사용하는가”까지 이어지는 완성도 높은 기술 흐름을 제공할 수 있습니다. #### ControlHeatPump - **Link:** - **Similarity Point:** W5500을 이용한 heat pump monitoring 및 control이라는 application 영역이 같습니다. - **Difference:** `ControlHeatPump`는 개별 heat pump의 상태 감시, 기상 정보 활용 및 외부 monitoring service 전송에 초점을 둡니다. OpenEEBUS는 제조사가 다른 HEMS, Energy Gateway, heat pump 사이의 표준화된 energy message exchange에 초점을 둡니다. - **Connection Value:** 기존 heat pump controller에 EEBUS communication layer를 추가하는 후속 설계 방향을 제시할 수 있습니다. ### Market & Application Value **적용 가능한 분야** OpenEEBUS와 W5500의 조합은 다음 장치에 적용 가능성이 있습니다. - EEBUS-compatible heat pump controller - Home Energy Management System - Residential Energy Gateway - EV charger 및 wallbox controller - Solar inverter 및 battery gateway - Grid demand-response controller - Building energy management edge device - 기존 HVAC equipment용 EEBUS retrofit gateway **B2B와 B2C 적합성** 이 기술은 소비자가 직접 조작하는 단순 smart-home accessory보다 **B2B 및 B2B2C energy equipment**에 더 적합합니다. 주요 이유는 다음과 같습니다. 1. EEBUS는 device interoperability를 위한 protocol stack입니다. 2. Certificate, SKI 및 device trust 관리가 필요합니다. 3. Heat pump와 HEMS 사이에서 power limit 및 grid measurement를 교환합니다. 4. 제품별 hardware control 및 safety logic을 별도로 구현해야 합니다. **제품화 관점** OpenEEBUS는 Apache 2.0 license와 C 기반 구조를 제공하므로 embedded product에 통합할 수 있는 기반을 갖추고 있습니다. 또한 CMake 및 cross-build 구조가 준비돼 있어 여러 target으로 이식하기 위한 출발점이 됩니다. 그러나 저장소는 active development 상태이며 multiple remote SHIP node와 approve/deny procedure 등 일부 기능이 제한돼 있습니다. 따라서 제품화 전에는 다음 검증이 필요합니다. - 실제 EEBUS certification requirement - 여러 remote device와의 connection behavior - 장시간 network recovery - certificate provisioning 및 renewal - memory와 task stack usage - W5500 link down/up recovery - firmware update와 configuration management - heat pump safety controller와 communication layer의 분리 시장 규모, 양산 일정, 인증 취득 여부 및 상용 NIBE 제품 적용 범위는 현재 공개 자료에서 확인되지 않습니다. ### External Indicators 2026년 8월 3일 확인 기준입니다. | 항목 | 확인 결과 | | --- | --- | | GitHub Fork | 11 | | GitHub Issues | 0으로 표시 | | GitHub Pull Requests | GitHub 페이지에서 1개로 표시 | | GitHub Release | 공식 Release 없음 | | PR #35 | 2026년 7월 3일, 3 commits가 `main`에 병합 | | Latest reviewed source commit | 첨부 저장소 기준 `df6f5cf94d47d1873a88fb4d1d2c295842a638a0`, 2026년 7월 29일 | | GitHub Star | 공개 페이지의 rendering 결과에서 숫자를 신뢰성 있게 확인하지 못함 | | YouTube 지표 | 관련 공식 영상이 입력 자료에 없어 확인되지 않음 | | Community activity | code review, external contributor PR, ESPHome 기반 실장 테스트가 확인됨 | GitHub repository 화면에는 Fork 11, Issues 0, Pull requests 1이 표시되며, Releases page에는 공식 release가 없다고 나옵니다. PR #35에서는 외부 contributor가 문제와 test environment를 구체적으로 제시했고, maintainer review와 coding-style 수정 후 merge가 이뤄졌습니다. 이는 단순 issue 제기가 아니라 실제 배포 환경에서 발견된 Ethernet compatibility 문제가 upstream에 반영된 사례입니다. ### WIZnet Strategic Value 이 사례의 가장 큰 의미는 W5500이 EEBUS application에서 단순한 “Ethernet 연결 부품”에 머물지 않고, 실제 SHIP device discovery와 connection path의 일부로 upstream open-source code에서 다뤄졌다는 점입니다. 특히 PR #35에는 다음 근거가 모두 포함됩니다. - W5500의 ESP-IDF interface key인 `ETH_DEF` - ESP32-S3 + W5500 SPI Ethernet PoE test environment - ESPHome과의 mDNS daemon 공유 문제 - `_ship._tcp` announcement 검증 - Remote SHIP service discovery 검증 따라서 WIZnet Maker 생태계에서는 다음과 같은 연속적인 콘텐츠 구성이 가능합니다. ```plaintext W5500 Ethernet Hardware Integration → ESP-IDF ETH_DEF Interface → OpenEEBUS SHIP Discovery → SPINE Heat Pump Use Cases → HEMS / §14a Energy Controller ``` 이 흐름은 단순 board bring-up article보다 고객 설득력이 높습니다. 개발자는 W5500을 어디에 연결하는지만 보는 것이 아니라, 해당 network interface 위에서 실제 energy protocol과 product application이 어떻게 구성되는지 확인할 수 있기 때문입니다. 추가적으로 다음 reference project를 제공하면 가치가 더욱 커질 수 있습니다. - W5500-EVB-Pico 또는 W55RP20 기반 EEBUS feasibility study - ESP32-S3 + W5500용 OpenEEBUS minimal example - `_ship._tcp` packet capture 및 Wireshark 분석 - SHIP certificate/SKI provisioning guide - W5500 link recovery와 SHIP reconnection test - EEBUS heat pump simulator와 HEMS simulator - LPC power limit command end-to-end demonstration 이 항목들은 현재 프로젝트에 이미 구현된 기능이라는 의미가 아니라, 공개 코드와 WIZnet platform을 연결해 발전시킬 수 있는 후속 방향입니다. ### Summary OpenEEBUS by NIBE는 SHIP과 SPINE을 C로 구현해 heat pump, HEMS 및 Energy Gateway가 표준 EEBUS message를 교환할 수 있도록 하는 open-source library입니다. 특히 PR #35는 ESP32-S3와 W5500 SPI Ethernet 환경에서 기존 Wi-Fi 중심 netif 처리 문제를 수정하고, `_ship._tcp` advertisement와 remote SHIP discovery가 실제로 동작함을 검증했습니다. W5500은 이 구조에서 ESP32-S3와 wired Ethernet LAN 사이의 network path를 제공합니다. 그 위에서 OpenEEBUS가 mDNS discovery, TLS WebSocket connection, certificate/SKI trust 및 SPINE use case message를 처리합니다. 다만 W5500 hardware TCP/IP offload 사용, board pin map, 성능 수치 및 완성된 heat pump control logic은 현재 공개 자료로 확인되지 않습니다. 이 프로젝트는 W5500이 HTTP나 MQTT 장치뿐 아니라 EEBUS 기반 smart-energy communication에도 적용될 수 있음을 보여주는 구체적인 개발 reference입니다. 기존 Maker Site의 ESP32-S3 + W5500 HEMS 사례와 연결하면, Ethernet hardware부터 SHIP discovery, SPINE data model, heat pump energy management까지 이어지는 실용적인 기술 콘텐츠 체계를 구성할 수 있습니다. ### FAQ **1. OpenEEBUS는 heat pump를 직접 제어하는 firmware인가?** OpenEEBUS는 compressor, pump, valve 또는 relay를 직접 구동하는 hardware control firmware가 아닙니다. Heat pump와 HEMS가 LPC, MPC 같은 표준 EEBUS message를 교환하도록 만드는 communication 및 data-model layer입니다. **2. W5500은 이 프로젝트에서 어떤 역할을 하는가?** W5500은 ESP32-S3가 wired Ethernet LAN에 연결되는 network interface를 제공합니다. OpenEEBUS는 이 Ethernet path 위에서 `_ship._tcp` mDNS discovery, TLS WebSocket SHIP connection 및 SPINE message exchange를 수행합니다. **3. PR #35가 없으면 어떤 문제가 발생했는가?** 기존 FreeRTOS mDNS 구현은 `WIFI_STA_DEF`만 찾았습니다. 따라서 W5500을 사용하는 Ethernet-only ESP32 board에서는 netif를 찾지 못해 SHIP announcement와 remote service discovery가 시작되지 않았습니다. **4. 이 사례는 W5500 TOE 활용 사례인가?** 공개 자료만으로는 그렇게 판단할 수 없습니다. W5500과 `ETH_DEF` 사용은 확인되지만, OpenEEBUS가 W5500 hardware socket 또는 ioLibrary socket API를 직접 사용하는 근거는 확인되지 않았습니다. **5. 개발자가 가장 먼저 참고해야 할 부분은 무엇인가?** W5500 Ethernet compatibility가 목적이라면 `src/ship/mdns/ship_mdns_freertos.c`를 먼저 확인하는 것이 좋습니다. Heat pump device model과 energy use case가 목적이라면 `examples/heat_pump/main.c`와 `examples/heat_pump/hpsrv.c`가 핵심 reference입니다. ### References | Source | Link | Checked Date | Notes | | --- | --- | --- | --- | | OpenEEBUS by NIBE repository | | 2026-08-03 | Apache 2.0 C library, SHIP/SPINE implementation | | OpenEEBUS README | | 2026-08-03 | Supported use cases와 limitations 확인 | | PR #35 | | 2026-08-03 | W5500/`ETH_DEF`, shared mDNS daemon, ESP32-S3 test 근거 | | PR #35 main commit | Commit `8bafb37` | 2026-08-03 | Ethernet netif 및 mDNS initialization 수정 | | Reviewed repository HEAD | Commit `df6f5cf94d47d1873a88fb4d1d2c295842a638a0` | 2026-08-03 | 첨부 source 기준 2026-07-29 commit | | GitHub Releases | | 2026-08-03 | 공식 Release 없음 | | Smart Home Energy Management Controller | | 2026-08-03 | ESP32-S3, W5500, OpenEEBUS, heat pump HEMS 사례 | | ControlHeatPump | | 2026-08-03 | W5500 heat pump monitoring/control 관련 사례 | | Ethernet Retrofit for Heating & Home Monitoring | | 2026-08-03 | W5100 기반 heating monitoring 비교 사례 | --- Source: https://maker.wiznet.io/Aimee0/projects/openeebus/