DevelopmentModuleIntro

Aus FHEMWiki

Einleitung

Dieser Text ist in Arbeit und muss noch an einigen Stellen ergänzt werden. Insbesondere beschreibt der Text derzeit nur einstufige Module. Die Abgrenzung zu zweistufigen Modulen und deren Eigenschaften sollte noch ergänzt werden.

Um neue Geräte in FHEM verfügbar zu machen, kann man ein eigenes Modul in Perl schreiben, das automatisch von FHEM geladen wird, wenn ein passendes Gerät in FHEM definiert wird. Das Modul definiert dann wie mit dem Gerät kommuniziert wird, stellt Werte ("Readings") innerhalb von FHEM zur Verfügung oder erlaubt es das Gerät mit "Set"-Befehlen zu beeinflussen. Dieser Text soll den Einstieg in die Entwicklung eigener Module erleichtern.

Mit dem FHEM-Befehl "define", der typischerweise in die zentrale Konfigurationsdatei fhem.cfg eingetragen wird, werden Geräte in FHEM definiert. Der Befehl sorgt dafür dass ein neues Modul bei Bedarf geladen wird und die Initialisierungsfunktion des Moduls aufgerufen wird.

Damit das funktioniert müssen der Name des Geräts, der Name des Moduls und der Name der Initialisierungsfunktion zueinander passen. Das folgende Beispiel soll dies verdeutlichen:

Ein Jeelink USB-Stick in einer Fritz-Box könnte beispielsweise mit dem Befehl define JeeLink1 JeeLink /dev/ttyUSB0@57600 definiert werden.

In der fhem.pl wird der define-Befehl verarbeitet, geprüft, ob ein Modul mit Namen JeeLink schon geladen ist und falls nicht ein Modul mit Namen XY_JeeLink.pm im Modulverzeichnis (bei einer FritzBox z.B. /var/media/ftp/fhem/FHEM) gesucht und dann geladen. Danach wird die Funktion JeeLink_Initialize aufgerufen. Die Moduldatei muss also nach dem Namen des Geräts benannt werden und eine Funktion mit dem Namen des Geräts und einer _initialize Funktion enthalten. In der Initialisierungsfunktion des Moduls werden dann die Namen der aller weiteren Funktionen des Moduls, die von fhem.pl aus aufgerufen werden, bekannt gemacht. Dazu wird der Hash - das ist die zentrale Datenstruktur für jede Instanz eines Gerätes - mit entsprechenden Werten gefüllt.

Der Hash einer Geräteinstanz

Eine Besonderheit in Perl sind assoziative Arrays, (nicht ganz richtig als "Hash" bezeichnet) in denen die Adressierung nicht über eine Zählvariable erfolgt, sondern über einen beliebigen String. Die internen Abläufe bei der Adressierung führen dazu, dass die Speicherung in und der Abruf aus Hashes relativ langsam ist.

Der zentrale Speicherort für Informationen einer Geräteinstanz bei FHEM ist ein solcher Hash, der seinerseits in fhem.pl von einem globalen Hash referenziert wird.

$defs{Devicename} in fhem.pl verweist auf den Hash der Geräteinstanz. Diesen Verweis (also nur die Adresse) bekommen die Funktionen eines Moduls übergeben, das direkt von fhem.pl aufgerufen wird. In dem Hash stehen beispielsweise die internen Werte des Geräts, die im GUI als "Internals" angezeigt werden oder die Readings des Geräts. Beispiele:

  • $hash{NAME} enthält den Namen der Geräteinstanz,
  • $hash{TYPE} enthält die Typbezeichnung des Geräts
  • $hash->{INTERVAL} enthält ein Abfrageintervall

Ausführung von Modulen

FHEM führt Module normalerweise nicht parallel aus. Daher wäre es ungünstig wenn Module Werte von einem Gerät abfragen und dann auf die Antwort des Geräts warten. In dieser Zeit wäre der Rest von FHEM blockiert. Die Ein- und Ausgabe sollte ohne Blockieren erfolgen und die Verarbeitung mehrerer Ein- und Ausgabekanäle quasi parallel ermöglichen.

Dafür werden in FHEM zwei zentrale Listen gepflegt, in der die Filedeskriptoren der geöffneten Kommunikatonsverbindungen gespeichert sein können. Auf Linux- bzw. Unix-basierten Plattformen wird der select-Befehl des Betriebssystems verwendet und entsprechend gibt es in FHEM eine selectlist, in der die Filedeskriptoren der Geräedateien (z.B. /dev/ttyUSBx etc.) gespeichert sind.

In der zentralen Schleife von fhem.pl wird mit select überwacht, ob über eine der geöffneten Schnittstellen Daten zum Lesen anstehen. Wenn dies der Fall ist, dann wird die Lesefunktion (X_Read) des zuständigen Moduls aufgerufen, damit es die Daten entgegennimmt und die Schleife wird weiter ausgeführt.

Auf Windows-Systemen funktioniert dies anders. Hier können USB/Seriell-Geräte nicht per select überwacht werden. In FHEM unter Windows werden daher diese Schnittstellen kontinuierlich abgefragt ob Daten bereitstehen. Dafür müssen Module zusätzlich zur Lesefunktion eine Abfragefunktion (X_Ready) implementieren, die prüft ob Daten zum Lesen anstehen. Auch auf Linux/Unix-Plattformen hat diese Funktion eine Aufgabe. Falls nämlich eine Schnittstelle ausfällt beziehungsweise ein CUL oder USB-zu-Seriell Adapter ausgesteckt wird, dann wird über diese Funktion regelmäßig geprüft ob die Schnittstelle wieder verfügbar wird.

Innerhalb der eigentlichen Lesefunktion (X_Read) werden dann die Daten vom zugehörigen Gerät gelesen, das nötige Protokoll implementiert und Werte in Readings geschrieben.

Readings

Werte, die von einem Gerät gelesen werden und in FHEM zur Verfügung stehen werden Readings genannt. Sie werden als Unterstruktur des Hashes der jeweiligen Geräteinstanz gespeichert, beispielsweise

  • $hash{READINGS}{Temp}{VAL} für die Temperatur eines Fühlers
  • $hash{READINGS}{Temp}{TIME} für den Zeitstempel der Messung

Für den lesenden Zugriff auf Readings steht die Funktion ReadingsVal($$$) zur Verfügung.

Readings werden im statefile von FHEM automatisch zwischengespeichert, damit sie nach einem Neustart sofort wieder zur Verfügung stehen, auch bevor sie vom Modul neu gesetzt oder aktualisiert werden.

Zum Setzen von Readings sollen

  • bei Gruppen von Readings der Funktionsblock readingsBeginUpdate, readingsBulkUpdate (mehrfach wiederholt), readingsEndUpdate
  • bei einzelnen Updates die Funktion readingsSingleUpdate

aufgerufen werden. Dabei kann man auch angeben, ob dabei ein Event ausgelöst werden soll oder nicht. Events erzeugen spürbare Last auf dem System (siehe NotifyFn), das Ändern von Readings ohne dass dabei Events erzeugt werden jedoch nicht.

Eine Sequenz zum Setzen von Readings könnte folgendermaßen aussehen: 

readingsBeginUpdate($hash);
readingsBulkUpdate($hash, $readingName1, $wert1 );
readingsBulkUpdate($hash, $readingName2, $wert2 );
readingsEndUpdate($hash, 1);

Internals

Werte, die das Modul intern als Teil des Hashes speichert, die aber keine Readings sind, nennt man Internals. Sie werden ebenfalls als Unterstruktur des Hashes der jeweiligen Geräteinstanz gespeichert, beispielswiese $hash->{INTERVAL} für ein Abfrageintervall, das beim Define-Befehl übergeben wurde und als Internal gespeichert wird. Internals werden jedoch im Gegensatz zu Readings nicht im statefile zwischengespeichert.

Falls Werte wie das gerade erwähnte Intervall nicht über den Define-Befehl gesetzt werden sollen und im Betreib einfach änderbar sein sollen, ist eine alternative Möglichkeit die Speicherung in so genannten Attributen. Dann würde man den Define-Befehl so implementieren, dass er kein Intervall übergeben bekommt und statt dessen nach dem Define-Befehl zusätzlich den Befehl attr erwarten.


Attribute

Parameter einer Geräteinstanz können mit dem Befehl attr als so genannte Attribute gesetzt und damit dem Modul zur Verfügung gestellt werden. Attribute werden zusammen mit der Definition der Geräte beim Speichern der aktuellen Konfiguration von FHEM in die Konfigurationsdatei geschrieben, die auch bei jedem Neustart von FHEM wieder gelesen wird. Zur Laufzeit werden Attribute in der globalen Datenstruktur $attr{$name} gespeichert. Ein Attribut mit dem Namen header würde beispielsweise mit $attr{$name}{header} adressiert ($attr{$name}->{'header'} wäre eine alternative aber unübliche Schreibweise für die selber Variable).

Zum Auslesen solcher Attribute sollte die Funktion AttrVal($$$) verwendet werden.

Welche Attribute ein Modul unterstützt sollte in der Funktion X_Initialize durch Setzen der Variable $hash->{AttrList} bekannt gemacht werden (siehe unten). Wenn beim Setzen von Attributen die Werte geprüft werden sollen oder zusätzliche Funktionalität implementiert werden muss, dann kann dies in der Funktion X_Attr (siehe unten) implementiert werden.

Die wichtigsten Funktionen in einem Modul

Eine typische Grundfunktion eines einfachen Moduls ist das Auslesen von Werten von einem physischen Gerät und Bereitstellen dieser Werte innerhalb von FHEM als Readings. Das Geräte könnte beispielsweise an einem USB-Port angeschlossen sein. Folgende Funktionen könnte man beispielsweise in einem Modul mit Namen X implementieren:

  • #X_Initialize (initialisiert das Modul und gibt de Namen der zusätzlichen Funktionen bekannt)
  • X_Define (wird beim define aufgerufen
  • X_Undef (wird beim Löschen einer Geräteinstanz aufgerufen - Gegenteil zu define)
  • X_Set (wird beim Befehl set aufgerufen um Daten an das Gerät zu senden)
  • X_Get (wird beim Befehl get aufgerufen um Daten vom Gerät abzufragen)
  • X_Attr (wird beim Befehl attr aufgerufen um beispielsweise Werte zu prüfen)
  • X_Read (wird vom globalen select aufgerufen, falls Daten zur Verfuegung stehen)
  • X_Parse (wird bei zweistufigen Modulen vom Dispatch aufgerufen und muss hier noch beschrieben werden)
  • X_Ready (wird unter windows als ReadFn-Erstatz benoetigt bzw. um zu pruefen, ob ein Geraet wieder eingesteckt ist)
  • X_Notify (falls man benachrichtigt werden will)
  • X_Rename (falls ein Gerät umbenannt wird)

Die Funktionen werden im folgenden beschrieben (soweit diese Seite inzwischen vollständig ist):

X_Initialize

sub X_Initialize($)
{
	my ($hash) = @_;
	...

Das X im Namen muss dabei auf den Namen des Moduls bzw. des definierten Gerätetyps geändert werden. Im Modul mit der Datei 36_JeeLink.pm beispielsweise ist der Name der Funktion JeeLink_Initialize. Die Funktion wird von Fhem.pl nach dem Laden des Moduls aufgerufen und bekommt einen Hash für das Modul als zentrale Datenstruktur übergeben.

Dieser Hash wird im globalen Hash %modules gespeichert. $modules{$ModulName} wäre dabei der Hash für das Modul mit dem Namen $ModulName. Es handelt sich also nicht um den oben beschriebenen Hash der Geräteinstanzen sondern einen Hash, der je Modul Werte enthält, beispielsweise auch die Namen der Funktionen, die das Modul implementiert und die fhem.pl aufrufen soll. Die Initialize-Funktion setzt diese Funktionsnamen, in den Hash des Moduls: 

$hash->{DefFn}   = "X_Define";
$hash->{UndefFn} = "X_Undef";
$hash->{SetFn}   = "X_Set";
$hash->{GetFn}   = "X_Get";
$hash->{AttrFn}  = "X_Attr";

X ist wieder durch den Modulnamen ohne die vorangestellte Zahl zu ersetzen. Entsprechend können auch die Funktionen X_Read, X_Parse etc. durch Zuweisung an $hash->{ReadFn} etc. bekannt gemacht werden.

Darüber hinaus sollten die vom Modul unterstützen Attribute definiert werden: 

$hash->{AttrList} =
  "do_not_notify:1,0 " . 
  "header " .
  $readingFnAttributes;

In Fhem.pl werden dann die entsprechenden Werte beim Aufruf eines attr-Befehls in die globale Datenstruktur $attr{$name}, z.B. $attr{$name}{header} für das Attribut header gespeichert. Falls im Modul weitere Aktionen oder Prüfungen beim Setzen eines Attributs nötig sind, dann kann wie im Beispiel oben die Funktion X_Attr implementiert und in der Initialize-Funktion bekannt gemacht werden.

Die Variable $readingFnAttributes, die im obigen Beispiel an die Liste der unterstützten Attribute angefügt wird, definiert Attributnamen, die dann verfügbar werden wenn das Modul zum Setzen von Readings die Funktionen readingsBeginUpdate, readingsBulkUpdate, readingsEndUpdate oder readingsSingleUpdate verwendet. In diesen Funktionen werden Attribute wie event-min-interval oder auch event-on-change-reading ausgewertet. Für Details hierzu siehe commandref.

X_Define

Die Define-Funktion eines Moduls wird von Fhem aufgerufen wenn der Define-Befehl für ein Geräte ausgeführt wird und das Modul bereits geladen und mit der Initialize-Fubktion initialisiert ist. Sie ist typischerweise dazu da, die übergebenen Parameter zu prüfen und an geeigneter Stelle zu speichern sowie einen Kommunikationsweg zum Gerät zu öffnen (z.B. TCP-Verbindung, USB-Schnittstelle o.ä.) Sie beginnt typischerweise mit: 

sub HTTPMOD_Define($$)
{
	my ( $hash, $def ) = @_;
	my @a = split( "[ \t][ \t]*", $def );
	...

Als Übergabeparameter bekommt die Define-Funktion den Hash der Geräteinstanz sowie den Rest der Parameter, die im Befehl angegeben wurden. Welche und wie viele Parameter akzeptiert werden ist Sache dieser Funktion. Im obigen Beispiel wird alles nach dem übergebenen Hash in ein Array aufgeteilt und so können die vom Modul bzw. der Define-Funktion erwarteten Werte über das Array der Reihe nach verarbeitet werden: 

my $name 	= $a[0];
my $url 	= $a[2];
my $inter	= 300;
if(int(@a) == 4) { 
	$inter = $a[3]; 
	if ($inter < 5) {
		return "interval too small, please use something > 5, default is 300";
	}
}

Damit die übergebenen Werte auch anderen Funktionen zur Verfügung stehen und an die jeweilige Geräteinstanz gebunden sind, werden die Werte typischerwiese als Internals im Hash der Geräteinstanz gespeichert: 

$hash->{url} 		= $url;
$hash->{Interval}	= $inter;

Wenn eine physische Schnittstelle geöffnet werden soll und dann bei verfügbaren Eingabedaten eine Lese-Funktion von Fhem aufgerufen werden soll, dann kann man in der Define-Funktion die Funktion DevIo_OpenDev aufrufen, die sich um alles weitere kümmert. Sie öffnet die Schnittstelle und fügt den Filedeskriptor an die globale Liste offener Verbindungen (selectlist / readyfnlist) an. Damit kann Fhem in seiner Hauptschleife erkennen, von welchem Gerät Daten bereit stehen und die zuständigen Funktionen aufrufen: 

my $ret = DevIo_OpenDev( $hash, 0, "X_DevInit" );

Die optionale Funktion X_DevInit wird zur weiteren Initialisierung der Verbindung von DevIo_OpenDev aufgerufen. Der zweite Übergabeparameter an DevIo_OpenDev (hier 0) steht für reopen und wird benötigt, da die Funktion auch aufgerufen wird, wenn ein USB-Geräte beispielsweise im Betrieb aus- und wieder eingesteckt wird. In diesem Fall wird die Funktion mit 1 aufgerufen.

X_Undef

Die Undef-Funktion ist das Gegenstück zur Define-Funktion und wird aufgerufen wenn ein Gerät mit delete gelöscht wird oder bei der Abarbeitung des Befehls rereadcfg, der ebenfalls alle Geräte löscht und danach das Konfigurationsfile neu abarbeitet. Entsprechend müssen in der Funktion typische Aufräumarbeiten durchgeführt werden wie das saubere Schließen von Verbindungen oder das Entfernen von internen Timern sofern diese im Modul zum Pollen verwendet wurden (siehe später).

Zugewiesene Variablen im Hash der Geräteinstanz, Internals oder Readings müssen hier nicht gelöscht werden. In fhem.pl werden die entsprechenden Strukturen beim Löschen der Geräteinstanz ohnehin vollständig gelöscht.

Beispiel: 

sub WKRCD4_Undef($$)    
{                     
	my ( $hash, $arg ) = @_;       
	DevIo_CloseDev($hash);         
	RemoveInternalTimer($hash);    
	return undef;                  
}

X_Get

Die Get-Funktion wird aufgerufen wenn der Fhem-Befehl get mit einem Gerät dieses Moduls ausgeführt wird. Mit get werden typischerweise Werte von einem Gerät abgefragt. Einige Module verwenden für diese Funktion einen Hash im Modul, der die möglichen get-Optionen mit zusätzlichen Werten definiert: 

my X_gets = (
	"TempSoll"	=> "XY",
	"Steilheit"	=> "Z"
);

In der Get-Funktion selbst werden dann die übergebenen Parameter gegen diesen Hash geprüft.

Beispiel: 

sub X_Get($@)
{
	my ( $hash, @a ) = @_;
	return "\"get X\" needs at least one argument" if ( @a < 2 );
	my $name = shift @a;
	my $opt = shift @a;
	if(!$X_gets{$opt}) {
		my @cList = keys %X_gets;
		return "Unknown argument $opt, choose one of " . join(" ", @cList);
	}
	...

Die Ausgabe der Meldung mit unknown ... choose one of ... ist dabei wichtig, da sie im GUI-Modul verwendet wird um die möglichen get-Optionen zu ermitteln und als Auswahl anzubieten. Im weiteren Verlauf der Get-Funktion könnte man dann mit dem physischen Gerät kommunizieren und den gefragten Wert abfragen und diesen als Return-Wert der Get-Funktion zurückgeben.

X_Set

Die Set-Funktion ist das Gegenteil zur Get-Funktion. Sie ist dafür gedacht, Werte zum physischen Gerät zu schicken. Falls nur interne Werte im Modul gesetzt werden sollen, so sollte statt Set die Attr-Funktion verwendet werden. Attribute werden bei Save-Config auch in der Fhem.cfg gesichert. Set-Befehle nicht.

Eine Set-Funktion ist ähnlich aufgebaut wie die Get-Funktion, sie bekommt jedoch nach dem Namen der Option auch den zu setzenden Wert übergeben.

Beispiel: 

sub X_Set($@)
{
	my ( $hash, @a ) = @_;
	return "\"set X\" needs at least an argument" if ( @a < 2 );
	my $name = shift @a;
	my $opt = shift @a;
	my $value = join("", @a);
	
	if(!defined($X_sets{$opt})) {
		my @cList = keys %X_sets;
		return "Unknown argument $opt, choose one of " . join(" ", @cList);
	}

Das GUI FHEM-Web kann für die einzelnen Set-Optionen, die das Modul versteht auch automatisch Eingabehilfen wie Drop-Down Boxen oder Slider erzeugen. In der Detailansicht des GUI kann der Anwender dann die jeweiligen Werte komfortabel auswählen. Dafür muss die Set-Funktion, wenn sie mit der Option ? aufgerufen wird, nicht nur einen Text mit "Unknwon ... choose one of ..." zurückgeben sondern den einzelnen Set-Optionen in diesem Rückgabetext nach einem Doppelpunkt Zusatzinformationen anhängen. Meist prüft man in den Modulen gar nicht auf die Option ? sondern gibt generell bei unbekannten Optionen diesen Text zurück.

Beispiel: 

	if(!defined($X_sets{$opt})) {
		return "Unknown argument $opt, choose one of mode:verbose,ultra,relaxed turbo:NoArg";
	}

Die möglichen Zusatzinformationen sind:

noArg

es werden keine weiteren Argumente mehr benötigt 

on:noArg

slider

es wird ein Schieberegler für den Wert angezeigt. Dabei Minimum, Schrittweite und Maximum angeben 

dim:slider,0,1,100

RGB

es wird ein Colorpicker angezeigt, der dem Anwender die Auswahl einer Farbe ermöglicht. Bitte dazu auch den Wiki Artikel zum Colorpicker lesen, da im Modul noch weiterer Code eingefügt werden muß. 

rgb:colorpicker,RGB

Liste

Mit Kommata getrennte Werte ergeben eine Drop-Down Liste, mit der der User die Werte auswählen kann 

loglevel:1,2,3,4,5
timer:30,120,300
mode:verbose,ultra,relaxed

Leer

Wird kein Doppelpunkt zum Kommando angegeben, so wird eine Eingabezeile angezeigt, die die freie Eingabe eines Wertes erlaubt


Damit die jeweiligen Auswahllisten bereits mit dem korrekten Wert, der aktuell im Modul gesetzt ist, befüllt wird, muß dass Get Kommando im Modul implementiert sein und den jeweiligen Wert zurück liefern. Am Beispiel des Sliders oben: der Wert heisst dim und soll per Slider dargestellt sein. Damit der aktuelle Wert des dim im Slider in der Oberfläche bereits richtig voreingestellt ist, sollte die Get Funktion auf Anfrage nach dim auch den aktuellen Wert von dim zurück liefern.


Hinweise

- bei den üblichen Kommandos wie on off sollte man auf noArg verzichten, da diese durch FHEMWeb automatisch in der Raumübersicht angezeigt werden. Wenn man hier noArg spezifiziert, so werden diese nicht neben dem Modul in der Raumübersicht angezeigt und der User muß sich diese vie webCmd dann erst selbst definieren, was natürlich unschön ist

- der User kann sich in der Raumübersicht nach wie vor via webCmd eine entsprechende Steuerung anlegen.

X_Attr

Die Attr-Funktion implementiert Prüfungen der bei einem attr übergebenen Werte und eventuell zusätzliche Aktionen wenn ein Attribut gesetzt wird. Die Liste der möglichen Attribute wird in der X_Initialize-Funktion definiert (siehe oben). Fhem ruft bei einem Attr-Befehl die zuständige X-Attr-Funktion auf und wenn diese keine Fehlermeldung sondern undef zurückgibt, dann schreibt fhem.pl die bei attr angegebenen Werte in die jeweilige Datenstruktur $attr{$name}-> ...

Beispiel: 

X_Attr(@)
{
	my ($cmd,$name,$aName,$aVal) = @_;
  	# $cmd can be "del" or "set"
	# $name is device name
	# aName and aVal are Attribute name and value
	if ($cmd eq "set") {
		if ($aName eq "Regex") {
			eval { qr/$aVal/ };
			if ($@) {
				Log3 $name, 3, "X: Invalid regex in attr $name $aName $aVal: $@";
				return "Invalid Regex $aVal";
			}
		}
	}
	return undef;
}

Die Attr-Funktion bekommt nicht den Hash der Geräteinstanz übergeben, da sie ja auch keine Werte dort speichern muss, sondern den Befehl set oder del je nachdem ob ein Attribut gesetzt oder gelöscht wird, den Namen der Geräteinstanz sowie den Namen des Attributs und seinen Wert. Im obigen Beispiel wird für ein Attribut mit Namen Regex geprüft ob die Regex fehlerhaft ist. Falls sie ok ist, wird undef zurückgegeben und fhem.pl speichert den Wert des Attributs.

X_Read

Die X_Read-Funktion wird aus der Hauptschleife von FHEM aus aufgerufen wenn das Gerät, für das das Modul zuständig ist, Daten bereit gestellt hat, die gelesen werden können. Im folgenden Beispiel wird über eine serielle Schnittstelle (beziehungsweise über einen USB-To-Seriell-Konverter) von einem angeschlossenen Gerät gelesen. Dazu werden die bisher verfügbaren Daten mit der Funktion DevIo_SimpleRead gelesen. Da die Übertragung möglicherweise noch nicht vollständig ist, kann es sein, dass kurz darauf die X_Read-Funktion wieder aufgerufen wird und ein weiterer Teil oder der Rest der Daten gelesen werden kann. Die Funktion muss daher prüfen ob schon alle erwarteten Daten angekommen sind und gegebenenfalls die bisher gelesenen Daten zwischenspeichern. Es bietet sich an, dies im Hash der Geräteinstanz zu tun. Im Beispiel ist dies $hash->{buffer} an den die jeweils gelesenen Daten angehängt werden bis die folgende Prüfung ein für das jeweilige Protokoll passendes Frame identifiziert. 

sub X_Read($)
{
	my ($hash) = @_;
	my $name = $hash->{NAME};
	
	# read from serial device
	my $buf = DevIo_SimpleRead($hash);		
	return "" if ( !defined($buf) );

	# convert to hex string to make parsing with regex easier
	$hash->{buffer} .= unpack ('H*', $buf);	
	Log3 $name, 5, "Current buffer content: " . $hash->{buffer};

	# did we already get a full frame?
	if ($hash->{buffer} =~ "ff1002(.{4})(.*)1003(.{4})ff(.*)") 
	...

Die zu lesenden Nutzdaten können dann je nach Protokoll des Geräts beispielsweise an einer festgelegten Stelle im Frame (dann in $hash->{buffer}) stehen oder aus dem Kontext mit einem Regex-Match extrahiert werden und in Readings gespeichert werden (siehe unten).

X_Ready

muss noch beschrieben werden.

Beispiel: 

sub X_Ready($)
{
	my ($hash) = @_;
	return DevIo_OpenDev($hash, 1, undef )
	  if ( $hash->{STATE} eq "disconnected" );

	# This is relevant for windows/USB only
	my $po = $hash->{USBDev};
	my ( $BlockingFlags, $InBytes, $OutBytes, $ErrorFlags ) = $po->status;
	return ( $InBytes > 0 );
}

X_Notify

Die X_Notify-Funktion wird aus der Funktion DoTrigger in fhem.pl heraus aufgerufen wenn ein Modul Events erzeugt hat. Damit kann ein Modul auf Events anderer Module reagieren. Typische Beispiele sind das Filelog-Modul oder das Average-Modul. Average reagiert auf Events anderer Module und erweitert diese mit der Berechnung von Tages- und Monats-Durchschnittswerten.

Die Notify-Funktion bekommt dafür zwei Hashes übergeben: den Hash des eigenen Geräts und den Hash des Geräts, das die Events erzeugt hat. Über den Hash des eigenen Geräts kann die Notify-Funktion beispielsweise auf die Internals oder Attribute des eigenen Geräts zugreifen. Über den Hash des Geräts, das die Events erzeugt hat, kann es die Events verarbeiten. Events werden je Gerät in einem Array, das über das Internal CHANGED referenziert wird, gespeichert.

Beispiel: 

sub X_Notify($$)
{
  my ($own_hash, $dev_hash) = @_;
  my $ownName = $own_hash->{NAME}; # own name / hash
  my $devName = $dev_hash->{NAME}; # Device that created the events

  return "" if(AttrVal($ownName, "disable", undef)); # Abbruch wenn das Attribut disable gesetzt ist

  my $max = int(@{$dev_hash->{CHANGED}}); # number of events / changes

  for (my $i = 0; $i < $max; $i++) {
    my $s = $dev->{CHANGED}[$i];

Da die Notify-Funktion für jedes Gerät mit allen seinen Events aufgerufen wird, muss sie in einer Schleife alle Events prüfen und entscheiden, ob es mit dem jeweiligen Event etwas tun möchte. Ein Gerät, das die Notify-Funktion implementiert sieht dafür typischerweise einen regulären Ausdruck vor, der für die Filterung verwendet wird. Als anschauliches Beispiel und für weitere Details eignet sich das Modul 98_Average.pm

Pollen von Geräten

Wenn Geräte von sich aus keine Informationen senden sondern abgefragt werden müssen, kann man im Modul die Funktion InternalTimer verwenden. Man übergibt ihr den Zeitpunkt für den nächsten Aufruf, den Namen der Funktion, die aufgerufen werden soll, den zu übergebenden Parameter und ein Flag ob der erste Aufruf verzögert werden soll falls die Initialiserung des Geräts noch nicht abgeschlossen ist. Als zu übergebender Parameter wird üblicherweise der Hash der betroffenen Geräteinstanz verwendet. Damit hat die aufgerufene Funktion Zugriff auf alle wichtigen Daten der Geräteinstanz. Eventuell zusätzlich benötigte Werte können einfach als weitere Internals über den Hash zugänglich gemacht werden.

Beispielsweise könnte man für das Abfragen eines Geräts in der Define-Funktion den Timer folgendermassen setzen: 

# initial request after 2 secs, there timer is set to interval for further update
InternalTimer(gettimeofday()+2, "X_GetUpdate", $hash, 0);

in der Funktion X_GetUpdate selbst wird dann der Timer neu gesetzt, so dass nach einem Intervall die Funktion erneut aufgerufen wird: 

sub X_GetUpdate($)
{
	my ($hash) = @_;
	my $name = $hash->{NAME};
	InternalTimer(gettimeofday()+$hash->{Interval}, "X_GetUpdate", $hash, 1);
	Log3 $name, 4, "X: GetUpdate called ...";

Im weiteren Verlauf der Funktion könnte man dann das Gerät abfragen und die abgefragten Werte in Readings speichern. Falls das Abfragen der Werte jedoch zu einer Verzögerung und damit zu einer Blockade von FHEM führen kann, ist es möglich, in der GetUpdate-Funktion nur die Aufforderung zum Senden bestimmter Daten an das angeschlossene Gerät zu senden und dann das Lesen über die oben beschriebene Read-Funktion zu implementieren, die beim Anstehen von Daten aufgerufen wird.

Logging / Debugging

Um Innerhalb eines Moduls eine Protokollmeldung in die Fhem-Logdatei zu schreiben, wird die Funktion Log3 aufgerufen: 

Log3 $name, 3, "X: Problem erkannt ...";

Die Parameter der Funktion Log3 sind der Name oder der Hash der Geräteinstanz, das Verbose-Level, in dem die Meldung sichtbar sein soll und die Meldung selbst. Den Namen der Geräteinstanz kann man in den Funktionen, die den Hash übergeben bekommen einfach aus diesem Hash nehmen: 

my $name = $hash->{NAME};

Um für ein neues Modul das Verbose-Level zu erhöhen, ohne gleich für das Gesamte FHEM alle Meldungen zu erzeugen kann man den Befehl attr gerätename verbose verwenden. Beispielsweise attr PM verbose 5

Damit bietet es sich an im Modul Meldungen, die im normalen Betrieb nicht benötigt werden, beim Aufruf von Log3 mit dem Level 4 oder 5 anzugeben. Wenn man dann bei der Fehlersuche mehr Meldungen sehen möchte, erhöht man mit attr X verbose das Level für das betroffene Gerät.


Ergänzende Hinweise

Die Wahl der vorangestellten Nummer für den Dateinamen eines neuen Moduls hat keine Bedeutung mehr, es sei denn die Nummer ist 99. Module, die mit 99_ beginnen, werden von FHEM automatisch geladen. Module mit einer anderen Nummer nur wenn ein define-Befehl dafür sorgt, dass das Modul geladen wird.

Wenn ein Modul Initialisierungsdaten benötigt, sollten diese im Modul selbst enthalten sein. Eine zusätzliche Datei oder sogar ein Unterverzeichnis mit mehreren Dateien ist bei FHEM nicht üblich und sollte bei Modulen, die mit FHEM ausgeliefert werden nur in Rücksprache mit Rudolf König angelegt werden, da sie sonst bei einem Update nicht verteilt werden.

Weitere Informationen

Wenn man weitere Details wissen möchte, ist ein erster sinnvoller Schritt ein Blick in die Datei fhem.pl. Dort sieht man im Perl-Code wie die Module aufgerufen werden, was vorher passiert und was danach. Am Anfang der Datei (ca. ab Zeile 130) findet man beispielsweise eine Liste der globalen Variablen, die den Modulen zur Verfügung stehen sowie Details zu den wichtigen Hashes %modules und %defs. Wer mit Perl noch nicht so gut klar kommt, dem hilft eventuell ein Blick auf die Perldoc Website[1] oder in das Perl-Buch seiner Wahl. Auch die FHEM Commandref [2] sollte nicht unterschätzt werden. Es stehen oft mehr interessante Details auch für Modulentwickler darin als man zunächst vermuten könnte.

Noch zu beschreiben

  • Zweistufiges Modell für Module
  • Funktion X_Ready ...
  • FW_summaryFn (wird von FHEMWEB aufgerufen fuer Raum-Uebersicht)
  • FW_detailFn (wird von FHEMWEB aufgerufen fuer Detail-Ansicht)
  • Bei der Beschreibung der von SetFn/GetFn zurueckgelieferten Meldung: Modifier fuer FHEMWEB wie :noArg, :slider, etc. -->2014-01-14: done. Bitte um Review der Beschreibung
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