SM Electronics

SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE

Manuale Utente e di Installazione
User and Installation Manual
Rev. 2.02026SM Electronics S.r.l.

Indice

  1. Introduzione
  2. Specifiche tecniche
  3. Porte e connessioni fisiche
  4. Alimentazione, installazione e primo avvio
  5. Accesso al pannello web
  6. Configurazione — Identità
  7. Configurazione — Rete
  8. Configurazione — RS485
  9. Configurazione — RS232
  10. Monitoraggio
  11. Configurazione — VPN IKEv2
  12. Gestione Account
  13. Azioni di sistema
  14. Risoluzione problemi
  15. Sicurezza

1. Introduzione

Il SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE è un gateway industriale basato sulla piattaforma BananaPi BPI-6202/6204, progettato da SM Electronics per acquisizione dati, bridge Modbus RTU/TCP e accesso remoto a dispositivi seriali.

Basato sul SoC Rockchip RK3568 (quad-core ARM Cortex-A55 @ 2.0 GHz, GPU Mali-G52, NPU 0.8 TOPS), con 4 porte RS485, 1 RS232, doppia Ethernet Gigabit, VPN IKEv2, e pannello web integrato. Fanless, guida DIN, DC 12-48V, -20°C ~ +70°C.

Architettura del sistema

ARCHITETTURA SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE Rockchip RK3568 Quad-core Cortex-A55 @ 2.0 GHz eth0 — WAN (GbE) eth1 — LAN (GbE) Ubuntu 20.04 | Flask Web Panel | strongSwan VPN mbusd · socat · proxy CCI · Telegraf · API contatori ☁ Internet PORTE RS485 RS485-1 (ttyS2) — Bridge/Slave/Raw/Contatore RS485-2 (ttyS1) — Bridge/Slave/Raw/Contatore RS485-3 (ttyS3) — Monitor/Slave · CCI 503 RS485-4 (ttyS4) — Monitor/Slave · CCI 504 bridge RS232 (ttyS0) Raw TCP — socat VPN IKEv2 strongswan-starter Pannello Web Flask — porta 80 ⚡ Dispositivi seriali
Fig. 1 — Architettura del sistema e flusso dati

Caratteristiche principali

2. Specifiche tecniche

Processore
SoCRockchip RK3568, Quad-core Cortex-A55 @ 2.0 GHz
GPUMali-G52
RAM2 GB DDR4
Storage16 GB eMMC + MicroSD
Connettività
Ethernet2× Gigabit (eth0: WAN, eth1: LAN)
RS4854× half-duplex, isolate, morsettiera
RS2321× full-duplex (TX/RX/GND)
USB1× USB 3.0 + 1× USB 2.0
Alimentazione e ambiente
TensioneDC 12–48V
Consumo≤ 10W
Temperatura-20°C ~ +70°C
MontaggioGuida DIN 35mm / parete

3. Porte e connessioni fisiche

3.1 Il dispositivo

Viste esterne
Fig. 2 — Viste esterne: frontale, laterale, posteriore
Connettori numerati
Fig. 3 — Connettori numerati
Enclosure 6204
Fig. 4 — BPI-6204 con expansion board e morsettiere
Vista interna
Fig. 5 — Vista interna: scheda madre + expansion board
Scheda madre
Fig. 6 — Scheda madre annotata
PCB porte
Fig. 7 — PCB con annotazioni porte
Pinout
Fig. 8 — Pinout connettore espansione CON10
Schema applicativo
Fig. 9 — Schema applicativo

3.2 Layout connettori

SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE — Vista morsettiere POWERV+ V− GND ETH0WAN ETH1LAN USB3.0+2.0 DEBUGµUSB RS232TX RX GNDttyS0 RS485-1A+ B− GNDttyS2 RS485-2A+ B− GNDttyS1 RS485-3A+ B− GNDttyS3 bridge P1 RS485-4A+ B− GNDttyS4 bridge P2 RS485 switchabile RS485 lato inverter (CCI) RS232 Ethernet Alimentazione
Fig. 10 — Layout connettori (schema)

3.3 Tabella porte seriali

EtichettaTipoDevicePinout
RS485-1RS485/dev/ttyS2A+ / B− / GND
RS485-2RS485/dev/ttyS1A+ / B− / GND
RS485-3RS485/dev/ttyS3A+ / B− / GND
RS485-4RS485/dev/ttyS4A+ / B− / GND
RS232RS232/dev/ttyS0TX / RX / GND
⚠ Mapping invertito RS485-1 = ttyS2, RS485-2 = ttyS1. Il pannello web gestisce automaticamente.

3.4 Schema bridge Modbus RTU

In modalità bridge il gateway collega un datalogger/master RTU ai dispositivi slave RTU, permettendo accesso TCP simultaneo da SCADA/HMI.

Master Modbus RTU (Bus 1) RTU RS485-BRIDGE RS485-1 RS485-3 RTU Slave RTU (Bus 1) TCP 503 Master Modbus RTU (Bus 2) RTU RS485-BRIDGE RS485-2 RS485-4 RTU Slave RTU (Bus 2) TCP 504 Master/Datalogger RTU RS485-BRIDGE (socat + proxy CCI) Accesso TCP (SCADA/HMI)
Fig. 11 — Schema bridge Modbus: due bus con accesso TCP simultaneo
ℹ Come funziona Il datalogger (master RTU) è collegato a RS485-1 (o 2), gli inverter a RS485-3 (o 4): socat li collega direttamente. Quando il CCI (ARERA 385/2025) si collega in Modbus TCP alla porta 503/504 il proxy ferma il bridge e gli dà il bus, con priorità assoluta; senza richieste del CCI per il tempo di rilascio il bridge riparte.

3.5 Collegamento RS232

TX del gateway → RX del dispositivo e viceversa. GND sempre collegato. Distanza max 15m.

4. Alimentazione, installazione e primo avvio

Collegare DC 12-48V ai morsetti V+/V−. Protezione inversione polarità inclusa.

⚠ Non superare 48V DC.
  1. Collegare almeno una Ethernet
  2. Alimentare
  3. Attendere ~60 secondi
  4. LED fisso = sistema pronto

4.1 Installazione del software

Il software si installa in un solo passaggio dal repository del sistema di monitoraggio (cartelle gateway/, gateway_setup/, gateway_api/): copiare gateway/gateway.conf.example in gateway.conf, compilarlo (hostname, password del pannello, VPN, indirizzo del server di monitoraggio, modalità delle porte, CCI) ed eseguire sudo gateway/install.sh -c gateway.conf. Lo script installa pacchetti, mbusd, servizi, pannello, Telegraf, API contatori, VPN e salva lo snapshot di fabbrica. A fine installazione mostra seriale e codice di abbinamento del gateway (vedi sez. 10). Si può rilanciare; la modalità di rete non viene cambiata.

5. Accesso al pannello web

http://<IP-DISPOSITIVO>

Login
CampoDefault
Usernameadmin
Passwordadmin (o quella di gateway.conf)
⚠ Cambiare la password al primo accesso. Dopo 5 tentativi errati l'accesso è bloccato per 5 minuti.

6. Configurazione — Identità

Hostname, machine-id, device-id e chiavi SSH del dispositivo. Dopo aver installato la stessa immagine su più dispositivi, per ciascuno: impostare un hostname univoco, rigenerare machine-id, device-id e chiavi SSH, poi riavviare.

Identità

7. Configurazione — Rete

Rete
ModalitàFunzionamento
Bridgeeth0 ed eth1 unite nel bridge br0 (L2): il gateway è un nodo della rete d'impianto, IP in DHCP o statico.
Router (default di fabbrica)eth1 = WAN (DHCP o statico), eth0 = LAN 192.168.10.1/24 con NAT e server DHCP (dnsmasq) per i dispositivi d'impianto.
⚠ Attenzione Cambiando modalità o IP dell'interfaccia usata per il pannello la connessione si interrompe: riconnettersi al nuovo indirizzo.

8. Configurazione — RS485

Le porte formano due coppie: RS485-1 ↔ RS485-3 e RS485-2 ↔ RS485-4. Le porte 3 e 4 sono il lato inverter, dove si collega anche il CCI (Controllore Centrale d'Impianto, delibera ARERA 385/2025) tramite Modbus TCP: porta 503 per la coppia 1/3, 504 per la coppia 2/4. Il CCI ha sempre la priorità sul bus. Su ogni coppia si indica se il CCI è collegato (di solito una sola coppia).

8.1 Porte 1 e 2

ModalitàServizioDescrizione
Bridgesocat + proxy CCIDatalogger esterno sulla porta 1/2 collegato direttamente agli inverter della porta 3/4. Quando il CCI si collega il bridge si ferma e il bus passa al CCI; riparte dopo il tempo di rilascio.
SlavembusdServer Modbus TCP sulla seriale
Raw TCPsocatPassthrough trasparente TCP ↔ seriale
ContatoreAPI contatoriPorta libera per la lettura DLMS/IEC dei contatori fiscali da parte del server (vedi sez. 10)
Off—Nessun servizio: la porta può essere letta direttamente da Telegraf
RS485 porte 1 e 2

8.2 Porte 3 e 4

ModalitàServizioDescrizione
Monitoraggioproxy CCIGli inverter vengono letti dal nostro sistema di monitoraggio (Telegraf) tramite la porta locale 127.0.0.1:1503 (o 1504), a bassa priorità. Se il CCI è collegato o ha inviato richieste da meno del tempo di rilascio, Telegraf riceve "occupato" (eccezione Modbus 06) e salta la lettura: il CCI non aspetta mai il monitoraggio.
Slave / Raw TCP / Offmbusd / socat / —Come per le porte 1 e 2

Con la porta 1 (o 2) in Bridge, la porta 3 (o 4) è gestita dal bridge e non si può cambiare: datalogger esterno e monitoraggio non condividono mai la stessa coppia.

RS485 porte 3 e 4

8.3 Parametri seriali e porte TCP predefinite

Baudrate e modo (es. 8N1, 8E1) devono coincidere con quelli dei dispositivi sulla linea. Salvando i parametri il servizio attivo viene riavviato.

PortambusdsocatCCIMonitoraggio (locale)
RS485-1 (ttyS2)50215001503 (bridge)—
RS485-2 (ttyS1)50225002504 (bridge)—
RS485-3 (ttyS3)50235003503127.0.0.1:1503
RS485-4 (ttyS4)50245004504127.0.0.1:1504

9. Configurazione — RS232

RS232

La porta RS232 (/dev/ttyS0) funziona in raw TCP tramite socat (default 9600 8N1, porta TCP 5005; la 5000 è dell'API contatori). Per collegarvi un contatore fermare il servizio con ■ Ferma: la porta resta libera per l'API contatori.

10. Monitoraggio

Il tab Monitoraggio collega il gateway al server di monitoraggio.

10.1 Abbinamento automatico (consigliato)

Il gateway si registra da solo sul server indicato in Indirizzo del server (via VPN) e mostra seriale e codice di abbinamento (8 caratteri, valido 24 ore, rigenerabile). Nella scheda impianto del server, sezione Abbinamento gateway, scegliere il seriale tra i gateway in attesa e inserire il codice. Entro 5 minuti (o subito con Sincronizza ora) il gateway riceve credenziali MQTT, token API contatori e configurazione di Telegraf, cifrati con una chiave che esiste solo su questo dispositivo, e li riceve di nuovo a ogni modifica fatta sul server. Con il gateway abbinato il bundle e il token manuale sono disattivati.

Abbinamento: in attesa

Dopo l'abbinamento la scheda mostra l'impianto, l'ultimo contatto e l'ultimo aggiornamento della configurazione; il codice non serve più.

Abbinamento: abbinato

10.2 Senza abbinamento

  1. Bundle: nell'admin del server, scheda impianto, scaricare il bundle del gateway (.tar.gz) e caricarlo qui. Vengono installati telegraf.conf, il certificato del broker, le credenziali MQTT ed eventualmente meter-api.env; Telegraf viene riavviato.
  2. Token API contatori: il server legge i contatori DLMS/IEC tramite l'API del gateway (porta 5000), protetta da un token. Cliccare Genera nuovo token, copiarlo e incollarlo nella scheda impianto del server (campo Token API contatori). Un nuovo token invalida il precedente.
  3. La sezione Porte indica come configurare i dispositivi sul server per ogni porta: Modbus TCP 127.0.0.1:1503/1504 per le porte in Monitoraggio, porta seriale /dev/ttySx per contatori e porte libere.

Dalla stessa scheda si avviano, fermano e riavviano Telegraf e l'API contatori e si vedono le ultime righe del log di Telegraf.

Monitoraggio

11. Configurazione — VPN IKEv2

Connessione IPsec (strongSwan) verso il server VPN, per l'accesso remoto e l'invio dei dati.

VPN
CampoSignificato
Left IDIdentità di questo dispositivo, come configurata sul server VPN
Right IDIdentità del server VPN
Indirizzo serverHostname o IP del server VPN
Username / Password EAPCredenziali assegnate dall'amministratore della VPN (password vuota = invariata)

Caricare il certificato CA (.pem) fornito dall'amministratore e, dopo ogni modifica, cliccare ⟳ Riavvia. Il servizio vpncheck controlla ogni 5 minuti che il server VPN risponda e, se non risponde, riavvia strongSwan.

12. Gestione Account

Account

Un solo account, admin. La password (minimo 8 caratteri) è salvata con PBKDF2. La sessione dura 8 ore e sopravvive al riavvio del pannello; Esci e il cambio password chiudono tutte le sessioni aperte.

Password dimenticata: via SSH sudo python3 /opt/bpi-config/app.py set-password <nuova>, oppure sudo rm /opt/bpi-config/credentials.json && sudo systemctl restart bpi-config per tornare ad admin/admin.

13. Azioni di sistema

Sistema

14. Risoluzione problemi

ProblemaSoluzione
Pannello non accessibileAttendere 60s, verificare rete, provare entrambe le ETH (router: 192.168.10.1 su eth0)
Password dimenticataReset via SSH (sez. 12)
VPN sempre inattivaCaricare CA cert, verificare credenziali, riavviare
Nessuna comunicazione ModbusVerificare baudrate, modo, cablaggio A+/B−
Buchi nei dati di monitoraggioNormali durante le sessioni del CCI (priorità al CCI). Log: journalctl -u socat-modbus-proxy@ttyS3
Telegraf non invia datiTab Monitoraggio: bundle installato, servizio attivo, log
Il server non legge il contatorePorta in modalità Contatore, token uguale a quello del server, API attiva

15. Sicurezza

⚠ Avvertenze

Table of Contents

  1. Introduction
  2. Technical Specifications
  3. Ports and Connections
  4. Power, Installation and First Boot
  5. Web Panel Access
  6. Identity
  7. Network
  8. RS485
  9. RS232
  10. Monitoring
  11. VPN IKEv2
  12. Account
  13. System
  14. Troubleshooting
  15. Safety

1. Introduction

The SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE is an industrial gateway by SM Electronics. Rockchip RK3568 SoC, 4 RS485, 1 RS232, dual GbE, IKEv2 VPN, web panel. Fanless, DIN rail, DC 12-48V, -20°C to +70°C.

System Architecture

SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE ARCHITECTURE Rockchip RK3568Quad-core Cortex-A55 @ 2.0 GHz eth0 — WAN (GbE) eth1 — LAN (GbE) Ubuntu 20.04 | Flask Web Panel | strongSwan VPNmbusd · socat · proxy CCI · Telegraf · API contatori ☁ Internet RS485 PORTS RS485-1 (ttyS2) — Bridge/Slave/Raw/Contatore RS485-2 (ttyS1) — Bridge/Slave/Raw/Contatore RS485-3 (ttyS3) — Monitor/Slave · CCI 503 RS485-4 (ttyS4) — Monitor/Slave · CCI 504 RS232 (ttyS0)Raw TCP — socat VPN IKEv2strongswan-starter Web PanelFlask — port 80 ⚡ Serial Devices
Fig. 1 — System architecture

2. Technical Specifications

Processor
SoCRockchip RK3568, Quad-core Cortex-A55 @ 2.0 GHz
RAM2 GB DDR4
Storage16 GB eMMC + MicroSD
Connectivity
Ethernet2× Gigabit
RS4854× half-duplex, isolated
RS2321× full-duplex
USB1× USB 3.0 + 1× USB 2.0
Power
VoltageDC 12–48V
Temperature-20°C to +70°C
MountingDIN rail / wall

3. Ports and Connections

3.1 The Device

External views
External views
BPI-6204
BPI-6204 with expansion boards
Internal
Internal view
PCB
PCB with annotated ports
Application
Application diagram

3.2 Serial Ports

LabelTypeDevicePinout
RS485-1RS485/dev/ttyS2A+ / B− / GND
RS485-2RS485/dev/ttyS1A+ / B− / GND
RS485-3RS485/dev/ttyS3A+ / B− / GND
RS485-4RS485/dev/ttyS4A+ / B− / GND
RS232RS232/dev/ttyS0TX / RX / GND
⚠ Inverted mapping: RS485-1 = ttyS2, RS485-2 = ttyS1.

3.3 Bridge Diagram

Master ModbusRTU (Bus 1) RTU RS485-BRIDGERS485-1RS485-3 RTU Slave RTU(Bus 1) TCP 503 Master ModbusRTU (Bus 2) RTU RS485-BRIDGERS485-2RS485-4 RTU Slave RTU(Bus 2) TCP 504 Master/Datalogger RTU RS485-BRIDGE TCP access (SCADA/HMI)
Fig. 11 — Modbus bridge: two independent buses with simultaneous TCP access

4. Power, Installation and First Boot

Connect 12-48V DC and wait 60s. Software: fill gateway/gateway.conf.example as gateway.conf and run sudo gateway/install.sh -c gateway.conf (packages, mbusd, services, panel, Telegraf, meter API, VPN, factory snapshot). Re-runnable; the network mode is not changed.

5. Web Panel Access

http://<DEVICE-IP> — Default: admin/admin. Change password on first login. 5 failed attempts lock login for 5 minutes.

6. Identity

View/change hostname, machine-id, device-id, SSH keys. Regenerate after cloning.

7. Network

Bridge (eth0+eth1 in br0, DHCP or static) or Router (eth1 WAN, eth0 LAN 192.168.10.1/24 with NAT and DHCP server — factory default).

8. RS485

Pairs: RS485-1 ↔ RS485-3 and RS485-2 ↔ RS485-4. Ports 3/4 are the inverter side, where the plant controller (CCI, ARERA 385/2025) connects via Modbus TCP on 503 (pair 1/3) or 504 (pair 2/4). The CCI always has priority; enable it on the pair(s) it uses.

ModePortsDescription
Bridge1/2External datalogger on port 1/2 bridged to inverters on 3/4; the CCI pre-empts the bridge
Monitor3/4Our Telegraf reads via 127.0.0.1:1503/1504 at low priority; "busy" (exception 06) while the CCI is active
Meter1/2Port reserved to the DLMS/IEC meter API
Slave / Raw TCP / Offallmbusd (502x) / socat (500x) / disabled

9. RS232

/dev/ttyS0, raw TCP via socat. Default: 9600, 8N1, port 5005. Stop it to use the port for a meter.

10. Monitoring

Automatic pairing (recommended): the gateway registers itself on the server (set Server address, reachable through the VPN) and shows its serial and an 8-character pairing code (valid 24 h). In the plant page on the server (section Abbinamento gateway) pick the serial and enter the code: MQTT credentials, meter API token and Telegraf configuration then arrive automatically, encrypted for this device only, and are updated after every change on the server.

Without pairing: upload the gateway bundle (.tar.gz) from the server admin and paste the meter API token generated here into the plant page on the server. The tab also shows per-port hints and the Telegraf log.

Pairing

11. VPN IKEv2

FieldMeaning
Left IDDevice identity
Right IDVPN server identity
Server addressVPN hostname/IP
EAP credentialsUsername + password

Upload CA cert (.pem), then restart. vpncheck restarts strongSwan if the server stops answering.

12. Account

Change password (min 8 chars, stored with PBKDF2). Logout and password change close all sessions. Reset: sudo python3 /opt/bpi-config/app.py set-password <new>

13. System

Update (.zip with update.sh), reboot, factory reset (also GPIO1 held 10s).

14. Troubleshooting

IssueSolution
Can't access panelWait 60s, check network, try both ETH
VPN inactiveCheck CA cert, credentials, restart
No Modbus dataCheck baudrate, mode, A+/B−
Monitoring gapsExpected during CCI sessions

15. Safety

⚠ Safety

SMEL-BPI-6204-485-BRIDGE — Rev. 2.0 — © 2026 SM Electronics S.r.l.