Protocolo

ECHONET Lite

Objetos de equipamento, propriedades EPC e serviços ESV formam a linguagem comum do ECHONET Lite para que HEMS e dispositivos de fabricantes diferentes troquem estado e comandos. A versão inglesa 1.14, publicada em 2022, organiza middleware, equipamentos e gateways. O protocolo é especialmente forte em medidores, aquecedores, ar-condicionado, geração e armazenamento no Japão. Comparado a Matter, possui catálogo energético e legado HEMS mais profundo, mas menor presença internacional e segurança histórica dependente da rede e de perfis adicionais.


📖Definição aprofundada

ECHONET Lite é uma especificação de comunicação criada pelo ECHONET Consortium para permitir que eletrodomésticos, equipamentos residenciais, sistemas de energia e controladores HEMS interajam por uma linguagem comum. O protocolo modela cada função como um objeto de equipamento. Um nó pode conter um objeto de perfil e vários objetos, como ar-condicionado, aquecedor de água por bomba de calor, iluminação, medidor de energia, inversor fotovoltaico, bateria, carregador de veículo elétrico ou sensor. Cada objeto expõe propriedades identificadas por EPC, ECHONET Property Code. As operações são expressas por ESV, ECHONET Service. O controlador pode solicitar leitura, escrever valores, receber notificações e confirmar. A mensagem inclui cabeçalho EHD, identificador de transação TID, objeto de origem SEOJ, objeto de destino DEOJ, serviço ESV, quantidade de propriedades OPC e blocos com EPC, tamanho PDC e dados EDT. Essa estrutura compacta permite operar em dispositivos com recursos limitados. O modelo de objetos é a parte central. Em vez de cada fabricante inventar um JSON diferente para temperatura, energia ou modo, o APPENDIX Detailed Requirements for ECHONET Device Objects define classes, propriedades, códigos, formatos, unidades, valores e requisitos. Um ar-condicionado pode expor estado de operação, modo, temperatura alvo, temperatura ambiente, velocidade do ventilador e outras funções. Um medidor inteligente possui propriedades de energia acumulada, potência instantânea, corrente e histórico conforme perfis e especificações de interface. A interoperabilidade depende não apenas do protocolo básico, mas do Application Communication Interface Specification, AIF, aplicável à classe. AIFs definem combinações obrigatórias e sequências entre equipamento e HEMS. Isso reduz a situação em que dois produtos “falam ECHONET Lite” mas não compartilham as mesmas propriedades. O ECHONET Consortium mantém certificação de conformidade da especificação e de AIF. O comprador deve verificar o modelo e a classe. ECHONET Lite foi recomendado em 2012 como interface pública para HEMS por um grupo de padronização de casas inteligentes do Ministério da Economia, Comércio e Indústria do Japão. A adoção se consolidou em medidores inteligentes e equipamentos de energia. A especificação inglesa 1.14, datada de 30 de setembro de 2022, contém visão geral, middleware, equipamentos e gateways. O catálogo APPENDIX continua recebendo releases e revisões; em novembro de 2025, o Consortium publicou versão inglesa do Release R rev.3. A versão do APPENDIX importa porque novas classes e propriedades aparecem. O protocolo pode operar sobre diferentes camadas inferiores. O uso mais comum em IP emprega UDP/IPv4 ou IPv6 e a porta 3610. Descoberta e comunicação podem usar multicast ou endereços conhecidos, conforme a especificação. O ECHONET Lite frame é independente de uma marca. Em redes não IP, adaptadores e gateways podem mapear. O controlador HEMS descobre nós, consulta o objeto de perfil para obter a lista de instâncias, lê property maps e passa a interagir. Property maps indicam quais EPCs aceitam GET, SET ou notificações. Essa etapa evita tentar operações inexistentes. Um erro comum é assumir que toda propriedade listada no APPENDIX está implementada em todo produto. A classe define possibilidades; o mapa e o AIF definem o que existe e o que é obrigatório. O controlador deve ler e adaptar. Outro erro é interpretar bytes sem escala. Os formatos podem usar inteiros com sinal, valores especiais de erro e unidades definidas. O software precisa validar. ECHONET Lite suporta notificações espontâneas. Um equipamento pode informar mudança de estado sem polling contínuo. Entretanto, propriedades e condições de notificação variam. O controlador deve reconciliar com leituras periódicas. UDP não garante entrega. Uma notificação pode se perder. Para estado crítico, fazer GET. O TID ajuda correlacionar pedido e resposta. Repetições precisam ser controladas. Um SET pode ser processado e a resposta perdida. O cliente deve ler o estado antes de repetir cegamente. O protocolo básico histórico não foi desenhado com criptografia e autenticação fim a fim obrigatórias equivalentes a Matter. A segurança depende da rede, do produto e de especificações adicionais. O Consortium desenvolve funções de autenticação de dispositivo e, em outubro de 2025, anunciou grupo para estruturar certificação de função de segurança DA. Isso mostra evolução, mas a implantação precisa verificar suporte real. Em uma LAN, qualquer host capaz de enviar pacotes pode tentar ler ou comandar se o dispositivo não autentica. VLAN, firewall e gateway são essenciais. O HEMS deve ser o único controlador autorizado. A porta 3610 não deve ser exposta à Internet. Acesso remoto passa por serviço autenticado. A integração com Matter é um tema recente. O Consortium publica exemplos de aplicação para Matter–ECHONET Lite Bridge. Uma bridge traduz dispositivos e propriedades ECHONET para clusters Matter. A tradução pode perder funções específicas, especialmente energia e equipamentos japoneses. O bridge deve declarar. Matter oferece commissioning seguro, fabric e multi-admin; ECHONET possui catálogo maduro de energia. Eles podem coexistir. O protocolo não substitui certificação elétrica, de rádio ou metrológica. Um medidor ECHONET não é fiscal automaticamente. AIF do medidor e aprovação local importam. No Brasil, a adoção é limitada e produtos japoneses podem usar faixas, tensão, plugues e serviços incompatíveis. O integrador precisa verificar. Para uma residência com sistema fotovoltaico japonês, bateria e aquecedor, ECHONET Lite pode fornecer integração profunda sem APIs proprietárias. Para mercado ocidental genérico, Matter, Modbus, KNX ou APIs de fabricante podem ter mais suporte. A decisão deve considerar disponibilidade de equipamentos, documentação em inglês, certificação, gateway e manutenção. A força do ECHONET Lite é a semântica padronizada de objetos. A limitação é ecossistema regional e complexidade do catálogo. Um gateway genérico precisa conhecer centenas de classes e versões. O sistema deve versionar. Logs precisam mostrar SEOJ, DEOJ, ESV, EPC e TID para diagnóstico. Wireshark pode decodificar com dissector. Um pacote recebido não prova que a ação física ocorreu; ler a propriedade. O controlador deve tratar `SNA`, Service Not Available, quando operação falha. Um ESV de resposta negativa informa. Não transformar em zero. O software deve conservar estado anterior e marcar indisponível. A confiabilidade do sistema requer timeout, retries limitados, backoff e detecção de reinício. O objeto de perfil ajuda atualizar inventário. A certificação reduz variação, mas testes multi-vendor continuam. Plugfests do Consortium ajudam. A integração deve usar a versão oficial japonesa como referência em caso de divergência da tradução, conforme aviso dos documentos. Isso é relevante para fabricantes. O usuário final vê apenas equipamentos no HEMS; a precisão do modelo determina se funções aparecem corretamente.

Arquitetura e Funcionamento
Objetos, classes e instâncias
Cada nó contém um Node Profile Object e objetos de equipamento. O EOJ possui três bytes: class group code, class code e instance code. Um nó pode ter duas unidades de ar-condicionado como instâncias distintas. O perfil informa lista de instâncias. O controlador não deve assumir uma. Classes são organizadas por sensores, equipamentos, gestão, AV e outros. O APPENDIX define. Uma bridge precisa mapear EOJ para entidade estável. Se o dispositivo reinicia e muda instância, a automação pode quebrar; o fabricante deve manter. Nomes amigáveis não fazem parte do núcleo da mesma forma. O HEMS associa. A lista de classes cresce. Um controlador atualizado precisa aceitar desconhecidas sem falhar. Pode expor genérico. O catálogo é vantagem sobre APIs proprietárias, mas exige manutenção de versão.
EPC, property maps e serviços ESV
EPC identifica uma propriedade. PDC informa bytes de EDT. Property maps 0x9D, 0x9E e 0x9F indicam notificação, SET e GET. O formato do mapa muda conforme quantidade. O parser precisa implementar. O controlador lê mapas antes de usar. ESV `0x62` GET, por exemplo, solicita propriedades; respostas de sucesso e SNA possuem códigos. SET pode exigir resposta ou não. INF informa. Cada propriedade define formato. Valores especiais como underflow, overflow, erro e indisponível precisam ser tratados. Não exibir como temperatura real. Uma propriedade de potência pode usar watts em inteiro; energia pode ter coeficiente e unidade em EPC separado. Ler ambos. No medidor, escala incorreta produz erro de 10 ou 1000 vezes. O software deve guardar metadados e atualizar se mudam. Operações multi-property reduzem pacotes, mas respostas podem ter resultados por propriedade.
HEMS, medidores e gerenciamento de energia
O protocolo tem forte aplicação em Home Energy Management Systems. Medidores inteligentes japoneses expõem potência, corrente e energia por AIF específico. Baterias, geração fotovoltaica, fuel cells, bombas de calor e carregadores possuem classes. O HEMS coordena consumo, tarifa e geração. Um aquecedor pode armazenar energia térmica quando há excedente. Um carregador pode reduzir. A automação precisa respeitar limites do fabricante e segurança elétrica. ECHONET apenas envia. O medidor fiscal continua sob regras da concessionária. A interface entre medidor e HEMS pode exigir autenticação e credenciais específicas. Não basta estar na LAN. Perfis japoneses B-route possuem processo próprio. Produtos importados podem não oferecer ao usuário estrangeiro. A integração deve verificar contrato, certificação AIF e acesso. Para dashboards, converter unidades e timestamps. NTP no HEMS. Histórico pode vir do medidor ou ser acumulado. Não duplicar.
Bridge Matter e segurança de implantação
Uma bridge pode expor um equipamento ECHONET como endpoint Matter. O mapeamento usa classe/EPC para device type/cluster/attribute. Funções comuns, como on/off e temperatura, são diretas. Funções energéticas específicas podem não ter cluster equivalente na versão Matter instalada. A bridge pode usar clusters proprietários ou omitir. Documentar. O commissioning Matter protege o lado Matter, mas não torna seguro o lado ECHONET na LAN. O gateway precisa isolar, validar pacotes e autorizar. Uma entrada malformada não deve comprometer. A VLAN ECHONET permite somente o HEMS/bridge. A porta UDP não é roteada. Acesso remoto termina no gateway. Credenciais e chaves ficam protegidas. Atualizações são assinadas. O Consortium está evoluindo Device Authentication e certificação, mas suporte deve ser comprovado por modelo. Não marcar como seguro apenas por versão 1.14. Testar comportamento sem Internet e após falha do bridge.
Análise Técnica
✓ Vantagens
  • Modelo de objetos e propriedades padroniza funções de energia, climatização, eletrodomésticos e infraestrutura entre fabricantes.
  • AIFs e certificação tornam obrigatórias combinações de propriedades para classes específicas, aumentando interoperabilidade real.
  • Mensagens compactas e operações GET, SET e notificação funcionam em equipamentos com recursos limitados.
  • Possui cobertura profunda de HEMS, medidores, baterias, fotovoltaico, bombas de calor e gestão energética.
  • Especificações públicas, APPENDIX e iniciativas de bridge Matter permitem integração e evolução sem depender de uma API cloud única.
✗ Desvantagens
  • A adoção é concentrada no Japão e em mercados asiáticos, com menor oferta de ferramentas, produtos e suporte em português.
  • O protocolo básico histórico não fornece segurança fim a fim obrigatória para todos os produtos; rede e perfis adicionais são necessários.
  • O catálogo amplo, versões do APPENDIX e propriedades opcionais tornam gateways genéricos complexos de manter.
  • UDP pode perder notificações e respostas; o controlador precisa de leitura de reconciliação, timeout e idempotência.
  • Certificação de núcleo não garante que toda propriedade desejada esteja implementada; é preciso verificar AIF, versão e modelo.
💡 Cenário Prático: ECHONET Lite para HEMS com medidor, bateria e bomba de calor
Um controlador HEMS fica numa VLAN energética e é o único host autorizado a acessar UDP 3610 dos equipamentos. Ao iniciar, descobre nós, lê o Node Profile, enumera EOJs e obtém property maps. O medidor fornece potência instantânea e energia; a bateria, SOC e limites; o aquecedor, estado e temperatura. O HEMS usa os AIFs oficiais e valida escala e valores especiais. Notificações atualizam rápido, mas leituras periódicas reconciliam. Um gateway Matter expõe apenas funções com mapeamento claro ao Apple Home e Home Assistant; propriedades energéticas avançadas permanecem no HEMS. A Internet não alcança dispositivos. O acesso remoto termina numa API HTTPS do HEMS com MFA. O controlador registra TID, EOJ, EPC, ESV e latência sem armazenar dados pessoais desnecessários. A automação de excedente solar respeita potência máxima e histerese. Se o gateway falha, os equipamentos continuam em controles locais. Firmware e APPENDIX são versionados. Após atualização, testes verificam GET, SET, INF e comportamento de SNA. O inventário registra certificação ECHONET/AIF do modelo.