30 极物科技 | Control4 对接 - CAN 网关驱动

极物科技 | Control4 对接 - CAN 网关驱动

前言

在智能控制领域，"协议壁垒"与"系统稳定性"始终是绕不开的难题。极物科技（Zeewo）以 "重构空间交互体验" 为使命，通过自研的 极物 OS，实现了 KNX、DALI、CAN、RS485 等多种总线协议在单一主机上的深度融合。

我们认为，一个真正优秀的智能系统，不仅要实现灯光、遮阳、温控、音乐、安防等全生态设备的无界融合 ，更要确保本地运行、断网可用 ，并具备WEB 远程调试 和 OTA 固件升级的能力。基于此底层架构，我们推出了诸如带双路 DALI 的 KNX 主机、HomeKit 网桥等核心硬件，并将极物 OS 成功接入了 Apple HomeKit、小度、纯血鸿蒙及 HomeAssistant 等主流生态系统。

一句话概述：本文详细解析极物网关 CAN 总线驱动的 Control4 DriverWorks 实现，涵盖网络通讯、保活机制、协议转发及多子设备管理。

本文聚焦于 极物 CAN 网关驱动的完整实现，从驱动架构、网络通讯、保活机制、协议转发到多子设备管理，逐一深入剖析，并提供完整代码供 C4 集成商参考。

开源代码：本系列文档对应的 Control4 对接驱动代码已完全开源，访问 Gitee 仓库获取完整源码：https://gitee.com/fujianxinxi/aolebahe.git

1. 驱动概述

1.1 驱动定位

CAN 网关驱动是极物网关与 Control4 系统对接的 CAN 总线入口驱动，负责：

建立与极物网关的 UDP 网络连接（端口 2001）
维护保活心跳，实时检测连接状态
将 C4 侧的控制指令转发到极物网关的 CAN 协议处理模块
将网关返回的设备状态数据转发到对应的 CAN 子设备驱动（继电器、面板等）

1.2 驱动文件结构

复制代码

Aolebach-Can-GateWay/
├── driver.xml              # 驱动元数据与配置定义
├── driver.lua              # 驱动主逻辑（入口、生命周期、网络通讯）
├── protol.lua              # 协议解析（保活、连接状态管理）
├── documentation.rtf       # 驱动文档说明
└── Aolebach-Can-GateWay.c4zproj  # C4 Composer 工程文件

1.3 通讯参数

参数	规格
通讯方式	UDP 协议
网关端口	2001
C4 Proxy ID	6001（网络连接）、5000（CAN 网关代理）
保活间隔	10 秒
保活超时	连续 4 次无响应（40 秒）

2. 驱动配置（driver.xml）

xml 复制代码

<devicedata>
  <manufacturer>Aolebach</manufacturer>
  <name>奥乐巴赫 CAN 网关</name>
  <model>Aolebach CAN GateWay</model>
  <version>2025011309</version>
  <control>lua_gen</control>
  <driver>DriverWorks</driver>

  <proxies qty="1">
    <proxy proxybindingid="5000">Aolebach-CAN-Gateway</proxy>
  </proxies>

  <connections>
    <connection>
      <id>5000</id>
      <connectionname>Aolebach CAN GateWay</connectionname>
      <type>1</type>
      <consumer>false</consumer>
      <linelevel>True</linelevel>
      <classes>
        <class>
          <classname>Aolebach_CAN_GateWay</classname>
          <autobind>true</autobind>
        </class>
      </classes>
    </connection>
  </connections>

  <config>
    <properties>
      <property>
        <name>驱动名称</name>
        <type>STRING</type>
        <readonly>true</readonly>
        <default>奥乐巴赫 CAN 网关</default>
      </property>
      <property>
        <name>网关IP地址</name>
        <type>STRING</type>
        <readonly>false</readonly>
      </property>
      <property>
        <name>网关UDP端口</name>
        <type>RANGED_INTEGER</type>
        <minimum>1</minimum>
        <maximum>65535</maximum>
        <default>2001</default>
        <readonly>true</readonly>
      </property>
      <property>
        <name>Debug Mode</name>
        <type>LIST</type>
        <items>
          <item>Off</item>
          <item>Print</item>
          <item>Log</item>
          <item>Print and Log</item>
        </items>
        <default>Off</default>
      </property>
    </properties>
  </config>
</devicedata>

3. 驱动核心实现

3.1 驱动入口与常量

lua 复制代码

require "utils"
require "ao_timer"
require "protol"
JSON = require "json"

DALI_GATEWAY_PROXY_ID = 5000

local g_keeplive_timer
local g_server_ip = ""
local g_server_port = 2000
local g_server_connet_type = 'UDP'
local g_server_status = false

local HostMac
local certified_status = false

local g_keeplive_frame = {
    frame_type = "keeplive"
}

3.2 延迟初始化

lua 复制代码

function OnDriverLateInit()
    HostMac = C4:GetUniqueMAC()
    C4:UpdateProperty('主机MAC地址', HostMac)

    -- 验证码确认
    ActivationCheck()

    for property, _ in pairs(Properties) do
        OnPropertyChanged(property)
    end

    -- 保活报文发送定时器
    g_keeplive_timer = AddTimer(g_keeplive_timer, 10)
    C4:UpdateProperty('连接状态', "连接失败")
end

3.3 属性变更回调

lua 复制代码

function OnPropertyChanged(strProperty)
    local value = Properties[strProperty]
    if (value == nil) then
        return
    end

    if (strProperty == '网关IP地址') then
        g_server_ip = value
        print("g_server_ip ", g_server_ip)
        NetwrokInit()
    elseif (strProperty == '网关UDP端口') then
        g_server_port = tonumber(value)
        print("g_server_port ", g_server_port)
        NetwrokInit()
    elseif (strProperty == 'TCP-UDP') then
        g_server_connet_type = value
    elseif (strProperty == 'Activation Key') then
        ActivationCheck()
    elseif (strProperty == '主机MAC地址') then
        C4:UpdateProperty('主机MAC地址', HostMac)
    end
end

3.4 命令路由

lua 复制代码

function ExecuteCommand(strCommand, tParams)
    tParams = tParams or {}

    local output = {'--- ExecuteCommand', strCommand, '----PARAMS----'}
    for k, v in pairs(tParams) do
        table.insert(output, tostring(k) .. ' = ' .. tostring(v))
    end
    table.insert(output, '---')
    output = table.concat(output, '\r\n')
    dbg(output)

    if (strCommand == 'LUA_ACTION') then
        if (tParams.ACTION) then
            strCommand = tParams.ACTION
            tParams.ACTION = nil
        end
    end

    if (strCommand == 'Send Data') then
        SendData(tParams.DATA)
    end
end

4. 网络通讯机制

4.1 连接管理

lua 复制代码

function NetwrokInit()
    CloseConnection()
    OpenConnection()
    print("connect againt ")
end

function OpenConnection()
    print('Creating standard binding to ' .. g_server_ip)
    C4:CreateNetworkConnection(6001, g_server_ip)
end

function CloseConnection()
    C4:NetDisconnect(6001, g_server_port)
end

4.2 网络绑定变更

lua 复制代码

function OnNetworkBindingChanged(idBinding, bIsBound)
    print(idBinding, bIsBound)
    if (idBinding == 6001) then
        if (bIsBound) then
            print('Opening connection to ' .. g_server_port .. ' of type ' .. g_server_connet_type)
            if (g_server_connet_type == 'TCP') then
                C4:NetConnect(6001, g_server_port)
            else
                C4:NetConnect(6001, g_server_port, g_server_connet_type)
            end
        end
    end
end

4.3 连接状态监控

lua 复制代码

function OnConnectionStatusChanged(idBinding, nPort, strStatus)
    print(idBinding, nPort, strStatus)
    if (idBinding == 6001) then
        if (nPort == g_server_port) then
            g_server_status = (strStatus == 'ONLINE')
        end
    end
end

4.4 数据发送

lua 复制代码

function SendData(data)
    local strdata
    if (type(data) == "table") then
        strdata = JSON:encode(data)
    else
        strdata = data
    end

    if (g_server_status) then
        C4:SendToNetwork(6001, g_server_port, strdata)
    end
end

5. 协议转发机制

5.1 接收网关数据（下行）

lua 复制代码

function ReceivedFromNetwork(idBinding, nPort, strData)
    if (idBinding == 6001) then
        if (nPort == g_server_port) then
            if (dali_protol_process(strData) == 1) then
                C4:SendToProxy(DALI_GATEWAY_PROXY_ID, strData, {})
            end
        end
    end
end

5.2 接收 Proxy 数据（上行）

lua 复制代码

function ReceivedFromProxy(idBinding, strCommand, tParams)
    SendData(strCommand)
end

6. 保活机制

6.1 定时器触发

lua 复制代码

function OnTimerExpired(idTimer)
    if (g_keeplive_timer == g_keeplive_timer) then
        SendData(g_keeplive_frame)
        if (dali_protol_connetc_timeout() == 1) then
            NetwrokInit()
        end
    end
end

6.2 保活响应处理（protol.lua）

lua 复制代码

JSON = require "json"

local dali_connect_status = {
    status = false,
    time = 0
}

function dali_protol_process(data)
    local frame = JSON:decode(data)
    dbg(data)
    if (frame.frame_type ~= nil and frame.frame_type == "keeplive") then
        dali_protol_connetc_sucess()
        return 0
    end
    return 1
end

function dali_protol_connetc_sucess()
    if (dali_connect_status.status == false) then
        C4:UpdateProperty('连接状态', "连接成功")
    end
    dali_connect_status.status = true
    dali_connect_status.time = 0
end

function dali_protol_connetc_timeout()
    dali_connect_status.time = dali_connect_status.time + 1
    if (dali_connect_status.time >= 4) then
        if (dali_connect_status.status == true) then
            C4:UpdateProperty('连接状态', "连接失败")
        end
        dali_connect_status.status = false
        dali_connect_status.time = 0
        print("dali 1  请重新连接")
        return 1
    end
    return 0
end

7. 验证码机制

lua 复制代码

function ActivationCheck()
    local passkey = Properties['Activation Key']
    if HostMac ~= nil then
        CRC16 = crc16(HostMac)
        CRC1 = checksumxor(HostMac, 7)
        CRC2 = checksumxor(HostMac, 5)
        CRC3 = checksumxor(HostMac, 3)
        CRC_TM1 = '19' .. CRC3 .. '20' .. CRC2 .. '13' .. CRC1 .. '98'
        CRC_TM1 = crc16(CRC_TM1)
        CRC_TM2 = CRC3 .. '62' .. CRC2 .. '64' .. CRC1 .. '43' .. '38'
        CRC_TM2 = crc16(CRC_TM2)
        CRC = 'AOLEBACH' .. CRC2 .. 'TC' .. CRC_TM1 .. 'BC' .. CRC3 .. 'XS' .. CRC16 .. 'NO' .. CRC_TM2 .. CRC1

        if (passkey == CRC) then
            certified_status = true
            C4:UpdateProperty('Activation Status', '验证码输入正确')
        else
            C4:UpdateProperty('Activation Status', '验证码输入错误')
            certified_status = false
        end
    end
end

8. 注意事项

⚠️ 端口配置

CAN 总线默认端口为 2001

网关 UDP 端口属性为只读，由驱动内部常量定义
⚠️ 保活机制

保活间隔为 10 秒，超时阈值为 40 秒（连续 4 次无响应）

超时后驱动会自动重连
⚠️ 网络环境

极物网关与 C4 Director 必须在同一局域网内

建议为极物网关配置静态 IP 地址

9. 相关文档

《极物科技 | Control4 对接 - 系统架构与驱动开发概述》
《极物科技 | Control4 对接 - CAN 继电器驱动》
《极物科技 | Control4 对接 - CAN 按键面板驱动》

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我们的核心能力：

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