mySensors-EthRs485Gateway
The RS485 Gateway bridges the RS485 bus to the Ethernet and connects to a remote controller using the mySensors protocol over TCP
📡 mySensors-EthRs485Gateway
1) Introduction
1-1. 프로젝트 개요
이 프로젝트는 mySensors 프로토콜을 사용하는 RS485 센서 네트워크를 이더넷으로 브리지하는 게이트웨이입니다.
Arduino 보드에 WIZnet W5100/W5500 Ethernet 모듈을 연결하고, RS485 버스를 통해 여러 노드를 유선으로 묶은 뒤, TCP 기반 mySensors 프로토콜로 컨트롤러(예: Domoticz, Home Assistant, openHAB 등)에 데이터를 전달합니다.
원본 스케치는 GitHub 리포지터리 **“mySensors-EthRs485Gateway”**에 공개되어 있으며, **Henrik Ekblad(Sensnology AB)**가 개발한 mySensors 라이브러리를 기반으로 작성되었습니다.
정리하면, 이 게이트웨이는:
하위: RS485 멀티드롭 센서/액추에이터 네트워크
상위: W5500 기반 이더넷 / IP 네트워크
중간: mySensors 프로토콜을 이해하는 게이트웨이 펌웨어
를 통해, 필드 레벨의 RS485 장치들을 IP 기반 스마트홈/빌딩 자동화 플랫폼에 자연스럽게 연결해 줍니다.
1-2. 신규성 관점
① 기술·플랫폼 신규성
일반적으로 mySensors 프로젝트는 무선(NRF24, RFM 계열) 트랜스시버 예제가 중심입니다.
이 프로젝트는 다음에 초점을 둡니다.
RS485 유선 네트워크 + W5500 이더넷 조합에 특화된 게이트웨이
단순 “시리얼–이더넷 변환기”가 아니라,
mySensors 프레임/주소 체계를 이해하고 라우팅하는 RS485 전용 게이트웨이
즉, 그냥 TCP 소켓에 시리얼 바이트를 던지는 수준이 아니라, mySensors 생태계에 자연스럽게 편입되는 프로토콜 인지형(Field-bus aware) 게이트웨이라는 점이 기술적인 차별 포인트입니다.
② WIZnet 제품 기준 신규성
기존 WIZnet S2E 모듈 계열은 범용 시리얼–TCP 브리지(Transparent S2E) 구조에 가깝습니다.
반면, 이 프로젝트:
MySensors/RS485 전용 게이트웨이 구조
W5500을 “유선 필드 버스 ↔ IP 네트워크”를 연결하는 필드 버스 게이트웨이 레퍼런스로 활용
향후 WIZnet SoC/EVB(예: W5500-EVB-Pico, WIZ550S2E)에도 그대로 이식 가능한 구조
로 해석할 수 있어, WIZnet 칩을 이용한 애플리케이션 레퍼런스로서 신규성이 있습니다.
③ 시장·애플리케이션 신규성
RS485 기반으로 이미 널리 설치된 설비 예:
에너지 미터, 태양광 인버터
보일러·냉난방(HVAC) 컨트롤러
소규모 공장/빌딩의 설비 계측기
이들은 대부분 RS485(Modbus 등)를 사용하며, 기존 자산을 쉽게 버리기 어렵습니다.
이 프로젝트는:
RS485 기반 기존 설비를 MySensors 생태계에 편입하는 경로를 제시하고
“한 번 짜고 끝나는 데모”가 아니라,
어떤 RS485 장비든 반복적으로 붙일 수 있는 필드 버스 아키텍처를 제공합니다.
즉, RS485 <-> W5500 게이트웨이 구조를 템플릿처럼 재사용할 수 있어, 시장 측면에서 재사용성과 확장성이 높은 레퍼런스입니다.
1-3. 외부 가치 관점
① 플랫폼 신뢰도
mySensors 라이브러리는 수년간 개발·유지되고 있으며,
Domoticz, openHAB, Home Assistant 등 여러 주요 홈/빌딩 자동화 플랫폼과 연동되는 검증된 오픈 소스 프로젝트입니다.
따라서 이 게이트웨이는 이미 시장에서 검증된 소프트웨어 플랫폼 위에 구축되는 구조입니다.
② 하드웨어 공개 및 양산 친화성
별도 GitHub 리포지터리 **“mySensors-EthRs485Gateway-Hardware”**에서 DIN 레일용 게이트웨이 PCB를 제공합니다.
하드웨어 라이선스: CERN OHL v1.2
실제 DIN 레일 인클로저(CAMDENBOSS CNMB/2/KIT)에 맞춰 설계
즉,
SI/ODM/OEM 업체가 수정 후 양산에 활용하기 쉬운 라이선스 구조
현장 제어반(배전반)에 바로 올라갈 수 있는 실전형 폼팩터
라는 외부 가치가 있습니다.
③ 반복 적용 구조
RS485 멀티드롭 + W5500 이더넷 게이트웨이 구조는
건물 / 공장 / 농장 등 여러 현장에 동일 구조로 복제 가능
게이트웨이 1대당 WIZnet 칩/모듈 1개 이상 사용 →
프로젝트 규모가 커질수록 WIZnet 칩 사용량이 선형 증가
결과적으로 WIZnet 제품을 중심으로 한 반복 구매/적용 구조를 만들 수 있습니다.
2) Required Components
본 글에서는 Arduino Uno + W5500 모듈 + MAX485 RS485 모듈 조합을 기준으로 설명합니다.
2-1. 필수 하드웨어
MCU 보드
Arduino Uno (ATmega328P) 또는 호환 보드
Teensy, Mega, Leonardo 등도 사용 가능하나 AltSoftSerial 핀맵이 다릅니다.
Ethernet 모듈 (WIZnet)
WIZnet W5500 Ethernet 모듈 또는 W5500 기반 Arduino Shield
대체로 W5100 Ethernet Shield도 지원 (mySensors Ethernet GW 옵션)
RS485–TTL 변환 모듈
MAX485, SN75176, MAX3485 등 호환 드라이버/트랜시버 모듈
단자: RO, DI, DE/RE, A/B
전원
Arduino USB (5V) 또는 7–12V DC(VIN)
RS485 모듈: 일반적으로 5V
W5500 모듈: 모듈 사양에 따라 3.3V/5V, 레벨 시프팅 보드인지 확인 필수
배선
점퍼 케이블(M-M, M-F)
RS485 A/B 선로용 트위스트 페어(UTP 등)
컨트롤러(소프트웨어)
mySensors를 지원하는 컨트롤러
예: Domoticz, Home Assistant(mySensors 통합), openHAB 등
2-2. 옵션 하드웨어
Inclusion 버튼
D3 – GND 사이에 순간 버튼 1개
상태 LED (3개)
ERR, TX, RX 상태 표시용 (예: D4, D5, D6)
DIN 레일용 커스텀 PCB
tomarc3의 하드웨어 레포지터리 활용
3) Interface Explanation (Ethernet SPI & RS485 UART)
3-1. W5500 Ethernet (SPI)
WIZnet W5500은 하드웨어 TCP/IP 스택 + MAC + PHY를 통합한 이더넷 컨트롤러입니다.
인터페이스: SPI (Mode 0/3)
8개 하드웨어 소켓, 총 32KB 버퍼를 소켓별로 분할 사용
TCP/UDP/ICMP/ARP/IGMP/PPPoE 등 주요 프로토콜을 하드웨어에서 처리
mySensors에서는 MY_GATEWAY_W5100 옵션으로 W5100/W5500 계열 Ethernet 게이트웨이를 활성화합니다.
Arduino는 SPI를 통해 W5500 레지스터를 제어하고, W5500은 실제 네트워크 패킷 처리와 ARP, TCP 상태 관리를 담당합니다.
3-2. RS485 (UART + DE/RE)
RS485는 차동 신호를 사용하는 반이중(Half-duplex) 통신 방식으로, 수백 m~1 km 이상까지 안정적인 통신이 가능합니다.
Arduino 측: UART(TX/RX)
RS485 모듈: DI, RO, DE, RE, A, B
이 프로젝트에서는 AltSoftSerial을 사용해:
하드웨어 시리얼(USB–Serial)은 디버그 용도
AltSoftSerial은 RS485 링크용으로 사용
MY_RS485_DE_PIN으로 정의한 핀을 통해 DE/RE를 제어하며, mySensors RS485 트랜스포트가 이 핀을 자동으로 토글합니다.
4) Use Cases & Market Potential
4-1. 적용 환경·대상 사용자
적용 환경
무선 신호가 약한 건물
두꺼운 콘크리트 벽, 금속 구조물, 지하층 등
수십~수백 m 장거리 배선이 필요한 농장·소규모 공장
이미 RS485 기반 계측기·인버터·보일러·HVAC가 설치된 설비
대상 사용자 / 규모
개인 메이커
기존 mySensors 무선 네트워크를 유선·고신뢰 RS485 버스로 확장하고 싶은 사용자
SI/소규모 ODM/OEM
DIN 레일 게이트웨이를 패널에 넣어, 여러 현장에 동일 구조로 반복 적용하려는 업체
수십 노드 규모의 빌딩/농장/마이크로 팩토리
각 노드를 RS485 센서/액추에이터로 구성하고, 상위 시스템과는 이더넷으로 연동
4-2. 외부 가치 요소 정리
1) 시장 반응/검증 관점
mySensors 생태계는 이미 다양한 상용/오픈소스 컨트롤러에서 사용 중
즉, 프로토콜/스택 자체는 일정 수준 시장 검증이 완료된 상태
2) 양산 구조 적합성
DIN 레일 PCB + CERN OHL 라이선스 조합 덕분에:
BOM(부품 리스트)을 상황에 맞게 조절하며 단가 최적화 가능
필요시 절연 RS485, PoE W5500 모듈 등의 옵션을 추가해 제품 라인업 확장 가능
동일 레퍼런스를 기반으로 여러 고객사/현장에 반복 적용하기 좋은 구조 (ODM/OEM 친화적)
3) WIZnet 제품 반복 사용 구조
현장마다 게이트웨이 1대 이상이 필요 →
프로젝트 규모가 커질수록 W5500/모듈 채택 수량이 선형 증가
펌웨어/아키텍처가 W5500을 기준으로 설계되어 있어
W5500-EVB-Pico, WIZ550S2E 등 다른 WIZnet 플랫폼으로도 손쉬운 포팅 경로를 기대할 수 있음