Serielle Schnittstelle

Wenn APC „BYE“ sagt und MQTT „Hello“ – Wie ich meine USV smarter machte als nötig

von
Geöffnete USV mit visualisierter Verbindung von RS232 über einen Netzwerkadapter zu MQTT, inklusive stilisierter Codefragmente

Einleitung

Alte Technik muss nicht verstauben – vor allem nicht, wenn sie noch zuverlässig Strom puffert. In meinem Fall: eine APC Smart-UPS SC420 aus einem ausrangierten Wechselautomat – und die perfekte Gelegenheit, eine APC USV an MQTT anzubinden. Denn nur weil ein Gerät alt ist, heißt das nicht, dass es nicht noch etwas zu sagen hat. Und genau das macht es jetzt – über MQTT. – und die perfekte Gelegenheit, eine APC USV an MQTT anzubinden. Ziel: APC USV an MQTT anbinden, um Daten wie Batteriespannung, Ladezustand und Status in ioBroker nutzbar zu machen.

In diesem Artikel zeige ich dir Schritt für Schritt, wie ich die USV über RS232 und einen Netzwerk-Adapter von Waveshare mit einem Python-Skript auslese und an MQTT übergebe – inklusive Copy&Paste-Code, Nerd-Kommentaren und Stolperfallen.

APC USV an MQTT anbinden: Hardware-Setup

Benötigt:

RS232-Kabel selbst bauen

APC nutzt bei vielen seiner USVs eigene Signalbelegungen und akzeptiert keine Standard-RS232-Kabel. Das bedeutet: Wer einfach ein „normales“ serielles Kabel anschließt, bekommt entweder keine Verbindung – oder die USV schaltet sich sogar ab. Deshalb ist ein selbstgebautes Kabel notwendig.

Adapterkabel zum verbinden einer APC USV an einen RS232 Controller

Die richtige Zuordnung (9-polig):

  • USV TX (Pin 2) an PC RX (Pin 3)
  • USV RX (Pin 3) an PC TX (Pin 2)
  • GND (Pin 5) an GND (Pin 5)

Einrichtung des Netzwerkadapters zur MQTT-Anbindung

Nach dem Anschluss über PoE und dem Start hilft das Tool Vircom, um die IP-Adresse und DHCP einzurichten. Danach kannst du das Gerät bequem über das Webinterface konfigurieren:

  • Betriebsmodus: TCP Server
  • Port: z. B. 5000
  • Ziel-IP brauchst du nicht setzen

LXC-Container vorbereiten

Falls du ebenfalls mit Proxmox arbeitest und dein Setup zukunftssicher gestalten willst, schau dir unbedingt auch meinen Artikel über Proxmox auf IPv6 umstellen – wie, warum und die Probleme an.

Wenn du noch tiefer in das serielle APC-Protokoll einsteigen willst – inklusive aller möglichen Kommandos wie Q1, g oder R – findest du auf networkupstools.org eine exzellente Übersicht.

apt update
apt install python3 python3-pip python3.11-venv -y
python3 -m venv /opt/usv-env
source /opt/usv-env/bin/activate
pip install paho-mqtt

Python-Skript zum Auslesen der APC USV und MQTT-Anbindung

Pfad: /opt/usv_mqtt.py

import socket
import time
import paho.mqtt.client as mqtt

USV_IP = "192.168.0.21"
USV_PORT = 5000
MQTT_SERVER = "192.168.0.102"
MQTT_PORT = 1886
MQTT_USER = "ioBroker"
MQTT_PASSWORD = "digital"
INTERVAL = 60

def clean_value(raw, as_type=float):
    try:
        cleaned = raw.split(":")[0].strip()
        return as_type(cleaned)
    except:
        return None

def send_command(sock, cmd, pause=0.5):
    try:
        sock.sendall(cmd.encode())
        time.sleep(pause)
        data = sock.recv(1024).decode(errors="ignore").strip()
        return data
    except Exception as e:
        print(f"Fehler bei Befehl {cmd}: {e}")
        return "N/A"

def decode_status_flags(hex_str):
    try:
        status = int(hex_str, 16)
        flags = []
        if status & (1 << 3): flags.append("On Line")
        if status & (1 << 4): flags.append("On Battery")
        if status & (1 << 5): flags.append("Overload")
        if status & (1 << 6): flags.append("Battery Low")
        if status & (1 << 7): flags.append("Replace Battery")
        return ", ".join(flags) if flags else "Unknown"
    except:
        return "Invalid"

client = mqtt.Client()
client.username_pw_set(MQTT_USER, MQTT_PASSWORD)
client.connect(MQTT_SERVER, MQTT_PORT, 60)
client.loop_start()

while True:
    try:
        with socket.create_connection((USV_IP, USV_PORT), timeout=5) as sock:
            handshake = send_command(sock, "Y", pause=0.8)
            if "SM" not in handshake:
                print(f"[WARNUNG] Kein Handshake: '{handshake}'")
                raise Exception("USV nicht bereit")

            print("[INFO] Abfrage beginnt")

            raw_status = send_command(sock, "Q1")
            values = {
                "battery_charge": clean_value(send_command(sock, "g")),
                "battery_voltage": clean_value(send_command(sock, "b")),
                "line_voltage": clean_value(send_command(sock, "L")),
                "runtime_left_min": clean_value(send_command(sock, "j"), int),
                "status_raw": raw_status,
                "status_human": decode_status_flags(raw_status),
            }

            for key, value in values.items():
                topic = f"usv/{key}"
                client.publish(topic, value if value is not None else "N/A")
                print(f"{topic}: {value}")

    except Exception as e:
        print(f"[Verbindungsfehler] {e}")

    time.sleep(INTERVAL)

Autostart per systemd

nano /etc/systemd/system/usv-mqtt.service


[Unit]
Description=APC USV → MQTT Bridge (zebra-node)
After=network.target

[Service]
ExecStart=/opt/usv-env/bin/python /opt/usv_mqtt.py
WorkingDirectory=/opt
Restart=on-failure
RestartSec=5
User=root

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Dann:

systemctl daemon-reload
systemctl enable usv-mqtt
systemctl start usv-mqtt

Daten in ioBroker nutzen

Die Daten landen z. B. als:

  • usv/battery_charge
  • usv/runtime_left_min
  • usv/status_human

Du kannst nun Visualisierungen bauen, smarte Trigger einrichten oder dich bequem benachrichtigen lassen – beispielsweise per Telegram, Mail oder Sprachassistent.

Fazit: APC USV an MQTT angebunden – und zwar richtig

Die Überraschung: Das alte Gerät konnte mehr, als ich erwartet hatte. Statt „BYE“ sagt es jetzt jeden Tag brav „Hello MQTT“ – und zwar mit überraschend stabilen Werten. Das gibt nicht nur ein gutes Gefühl, sondern bringt auch Transparenz ins Strom-Backup, falls es mal ernst wird. – und warnt mich frühzeitig bei Stromausfällen oder Akkuproblemen.

So wird aus einem staubigen RS232-Port ein smarter Sensor, und der Traum, eine APC USV an MQTT anzubinden, wird Realität – ganz ohne Smart-Slot-Karte oder Spezialsoftware. Außerdem macht es einfach Spaß, Technik zu übertreiben, oder? – und aus einem Blogartikel vielleicht die Inspiration für deinen eigenen Umbau?

Fragen, Ideen oder deinen eigenen Umbau? Ab damit in die Kommentare!