etm-powersync-energy-plugin-etm/energyplugin/etm/adapters/relayrouter.cpp

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0-or-later
// Copyright (C) 2025 - 2026, Patrick Schurig / ETM PowerSync

#include "relayrouter.h"
#include "plugininfo.h"

#include <QDateTime>
#include <QMap>
#include <QSet>
#include <integrations/thingmanager.h>
#include <integrations/thing.h>
#include <types/action.h>
#include <types/param.h>
#include <integrations/thingactioninfo.h>

namespace {
//! Au-delà, 2^N combinaisons explose. 16 relais = 65536 combos — bien au-delà de tout ECS réel.
constexpr int MaxRelays = 16;
}

RelayRouter::RelayRouter(ThingManager *thingManager,
                         const QString &id,
                         const QString &label,
                         const QList<LoadConfigRelay> &relays,
                         int minOnS,
                         int minOffS,
                         int priority,
                         const LoadNeeds &needs,
                         QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , m_thingManager(thingManager)
    , m_id(id)
    , m_label(label)
    , m_minOnS(minOnS)
    , m_minOffS(minOffS)
    , m_priority(priority)
    , m_needs(needs)
{
    int n = relays.size();
    if (n > MaxRelays) {
        qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label << "—" << n
                                   << "relais > max" << MaxRelays << ": tronqué.";
        n = MaxRelays;
    }

    // Nominale par relais, prise à la DÉCLARATION. Voir m_relayNominalW dans l'en-tête :
    // la redéduire des encodages solo la perd pour tout relais dont la puissance est
    // aussi atteignable par une combinaison.
    for (int i = 0; i < n; ++i)
        m_relayNominalW.insert(relays.at(i).thingId, relays.at(i).powerW);

    // Paliers DÉRIVÉS : toutes les sommes de sous-ensembles, dédupliquées par puissance, triées
    // (QMap = clés croissantes), 0 inclus (sous-ensemble vide = masque 0). Pour des puissances
    // identiques (ex. deux relais 1000 W), on garde la première combinaison rencontrée.
    QMap<int, QList<QString>> byPower;
    for (int mask = 0; mask < (1 << n); ++mask) {
        int sum = 0;
        QList<QString> set;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (mask & (1 << i)) {
                sum += relays.at(i).powerW;
                set.append(relays.at(i).thingId);
            }
        }
        if (!byPower.contains(sum))
            byPower.insert(sum, set);
    }
    for (auto it = byPower.constBegin(); it != byPower.constEnd(); ++it) {
        m_levels.append(it.key());
        m_relayMapping.append(it.value());
    }
    // byPower contient toujours la clé 0 (masque vide) → m_levels[0] == 0.
    Q_ASSERT(!m_levels.isEmpty() && m_levels.first() == 0);

    // ECS-411 — reprise du palier depuis l'état RÉEL des relais. Partir de 0 alors que des
    // contacts sont fermés, c'est le moteur qui croit 0 W pendant que le ballon tire 3 kW :
    // même famille de défaut qu'ECS-410 (annoncer une puissance non appliquée).
    m_currentStage = deduceStageFromThings();
}

LoadDescriptor RelayRouter::descriptor() const
{
    LoadDescriptor d;
    d.id       = m_id;
    d.label    = m_label;
    d.adapter  = QStringLiteral("relay-router");
    d.priority = m_priority;

    // Paliers DÉRIVÉS exposés à l'optimiseur (watts) — JAMAIS les relais.
    d.declared.powerLevels = m_levels;
    d.declared.maxPowerW   = m_levels.isEmpty() ? 0 : m_levels.last();
    d.limits.minOnS        = m_minOnS;
    d.limits.minOffS       = m_minOffS;
    d.needs                = m_needs;

    d.supportedKinds = { LoadAction::Setpoint };
    return d;
}

LoadTelemetry RelayRouter::telemetry() const
{
    LoadTelemetry t;
    t.available    = !m_faulted;   // ECS-410 : en défaut, la charge sort de l'ARBITRAGE…
    t.lastActionAt = m_lastActionAt;

    // currentPowerW :
    //   - MESURÉ dès qu'au moins un relais du palier expose un state "currentPower" (somme).
    //     Un thermostat coupé (relais ON mais 0 W) → 0, jamais de puissance fantôme.
    //   - NOMINAL commandé (repli) si aucun relais actif ne mesure (GPIO bool nu). Dans ce cas
    //     currentPowerW reflète le COMMANDÉ, pas le mesuré (contrat rév. 3 §3.a).
    double power   = 0;
    bool   metered = false;
    const QList<QString> activeRelays = m_currentStage < m_relayMapping.size()
                                          ? m_relayMapping.at(m_currentStage)
                                          : QList<QString>();
    for (const QString &thingId : activeRelays) {
        Thing *relay = m_thingManager->findConfiguredThing(ThingId(thingId));
        if (!relay)
            continue;
        if (!relay->thingClass().stateTypes().findByName("currentPower").id().isNull()) {
            metered = true;
            power  += relay->stateValue("currentPower").toDouble();
        }
    }
    if (!metered && m_currentStage > 0 && m_currentStage < m_levels.size())
        power = m_levels.at(m_currentStage);  // nominal commandé

    // ECS-410 — INDÉTERMINATION. Tant que des écritures sont en vol, on ne sait pas ce qui est
    // réellement fermé : on annonce la PLUS HAUTE des deux puissances possibles. Même direction
    // qu'ECS-411 (relais injoignable supposé fermé) : ne JAMAIS annoncer moins que ce qui peut
    // être appliqué. Sous-estimer fait sur-allouer les charges suivantes et soutirer au réseau ;
    // surestimer ne fait que retarder une montée.
    if (!metered && m_pending > 0) {
        const int hi = qMax(m_stagePrev, m_stageTarget);
        if (hi >= 0 && hi < m_levels.size())
            power = qMax(power, static_cast<double>(m_levels.at(hi)));
    }

    // …mais PAS de la COMPTABILITÉ : une puissance qu'on ne sait plus couper reste consommée.
    // La retirer du bilan offrirait aux charges suivantes un budget qui n'existe pas.
    t.currentPowerW = power;
    return t;
}

LoadContext RelayRouter::toLoadContext(const QDateTime &now) const
{
    LoadContext ctx;
    ctx.id       = m_id;
    ctx.adapter  = QStringLiteral("relay-router");
    ctx.label    = m_label;
    ctx.priority = m_priority;
    ctx.declared = descriptor().declared;   // powerLevels/maxPowerW dérivés (watts)
    ctx.needs    = m_needs;

    ctx.telemetry.currentPowerW = telemetry().currentPowerW;

    // ECS-306 — fenêtre de verrou exposée au scheduler, EN WATTS. Aucun index de palier ni
    // identifiant de relais ne franchit la frontière (rév. 3) : on convertit les bornes
    // internes en puissances via la table de paliers. Sans ce canal, le scheduler décrémente
    // le budget d'une valeur que l'adaptateur va écrêter, et les charges suivantes reçoivent
    // un résidu surestimé pendant toute la fenêtre minOn (AGENTS règle 4).
    ctx.telemetry.available = !m_faulted;

    if (m_faulted) {
        // ECS-410 — charge FIGÉE, ni montée ni descente : plancher ET plafond à la puissance
        // crue engagée. Un plafond nul avec un plancher non nul serait contradictoire et
        // ferait dérailler le qBound du scheduler.
        ctx.telemetry.lockMinPowerW = ctx.telemetry.currentPowerW;
        ctx.telemetry.lockMaxPowerW = ctx.telemetry.currentPowerW;
        return ctx;
    }

    int minStage, maxStage;
    lockWindow(now, minStage, maxStage);
    ctx.telemetry.lockMinPowerW = m_levels.at(minStage);
    ctx.telemetry.lockMaxPowerW = m_levels.at(maxStage);
    return ctx;
}

LoadAction RelayRouter::applyAction(const LoadAction &action, const QDateTime &now)
{
    if (action.kind != LoadAction::Setpoint)
        return action;

    if (action.reason.isEmpty()) {
        qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                                   << "— LoadAction sans reason rejetée.";
        return action;
    }

    // ECS-410 — en défaut, on CESSE TOUTE COMMANDE, y compris les replis forcés : le matériel
    // n'a pas répondu à trois tentatives, en réémettre n'apporterait rien et masquerait l'état.
    if (m_faulted) {
        LoadAction refused = action;
        refused.powerW = refused.estimatedPowerW = currentSetpointW();
        return refused;
    }

    // ECS-412 — ARMEMENT PARESSEUX du verrou (démarrage à froid). Au premier \c now reçu,
    // on estampille la « dernière commutation » : le verrou est donc armé pour sa durée
    // configurée, puis EXPIRE naturellement.
    //
    // Sans cela, un \c m_lastSwitch nul faisait office de sentinelle « elapsed = 0 » à chaque
    // cycle, donc un verrou PERMANENT : une charge démarrant au palier 0 avec minOffS > 0 ne
    // pouvait jamais s'enclencher, donc jamais commuter, donc jamais valider m_lastSwitch —
    // blocage circulaire. Constaté au banc le 2026-08-09 (charge sonde figée à 0 W sous
    // 4 kW de surplus disponible).
    //
    // L'armement vit ICI, dans le chemin NON-const qui reçoit le temps de cycle, et non dans
    // lockWindow() qui est const et ne fait que calculer. L'invariant « temps = paramètre,
    // jamais l'horloge » (iloadadapter.h) est préservé : aucune horloge n'est lue.
    if (!m_lastSwitch.isValid())
        m_lastSwitch = now;

    int newStage = stageForPower(action.powerW);

    // Verrou anti-rebond INTERNE (clamp), au temps de cycle. Bypass si force==true (repli L2).
    if (!action.force) {
        int minStage, maxStage;
        lockWindow(now, minStage, maxStage);
        newStage = qBound(minStage, newStage, maxStage);
    }

    LoadAction applied = action;
    applied.powerW          = m_levels.at(newStage);
    applied.estimatedPowerW = m_levels.at(newStage);

    if (newStage == m_currentStage)
        return applied;  // idempotent — pas de re-commutation

    qCInfo(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                            << "→ consigne" << qRound(action.powerW) << "W → palier"
                            << m_levels.at(newStage) << "W"
                            << (action.force ? "(force)" : "")
                            << "|" << action.reason;

    applyRelayStage(newStage);

    m_currentStage = newStage;
    m_lastSwitch   = now;
    m_lastActionAt = now;
    return applied;
}

// ---- privé ---------------------------------------------------------------

int RelayRouter::stageForPower(double powerW) const
{
    int stage = 0;  // m_levels[0] == 0 garanti
    for (int i = 0; i < m_levels.size(); ++i) {
        if (m_levels.at(i) <= powerW)
            stage = i;
        else
            break;  // m_levels triés croissants
    }
    return stage;
}

void RelayRouter::updateSoftConfig(int priority, const LoadNeeds &needs)
{
    // ECS-412 — mise à jour EN PLACE : ni m_currentStage ni m_lastSwitch ne bougent,
    // aucun relais n'est réécrit.
    m_priority = priority;
    m_needs    = needs;
}

void RelayRouter::lockWindow(const QDateTime &now, int &minStage, int &maxStage) const
{
    const int topStage = m_levels.size() - 1;

    // ECS-412 — DÉMARRAGE À FROID. m_lastSwitch nul signifie « on ne sait pas quand la
    // dernière commutation a eu lieu » (redémarrage de nymead, reconstruction). Le défaut
    // SÛR est d'ARMER le verrou — traiter la commutation comme venant d'avoir lieu, donc
    // elapsed = 0 — et non de le purger. L'écriture naturelle (`valid && elapsed < minOnS`)
    // fait l'inverse et laisserait une boucle de redémarrage court-circuiter la protection
    // compresseur exactement quand elle est la plus nécessaire.
    //
    // Cet armement est TRANSITOIRE : applyAction() estampille m_lastSwitch au premier \c now
    // reçu, si bien que le verrou expire après sa durée configurée. Le repli ci-dessous ne
    // couvre donc que les cycles précédant la première action — typiquement le premier
    // toLoadContext(). Il ne doit JAMAIS devenir un état permanent : c'était le défaut
    // corrigé le 2026-08-09 (cf. testEcsColdStartLockExpires).
    //
    // Armer ne signifie PAS verrouiller inconditionnellement : avec une durée nulle,
    // `0 < 0` est faux et le verrou reste inactif.
    const qint64 elapsed = m_lastSwitch.isValid() ? m_lastSwitch.secsTo(now) : 0;
    const bool   onHeld  = elapsed < m_minOnS;
    const bool   offHeld = elapsed < m_minOffS;

    // Plancher : si ON et minOn non écoulé → interdit de descendre (puissance engagée non-coupable).
    minStage = (m_currentStage > 0 && onHeld) ? m_currentStage : 0;
    // Plafond : si à l'arrêt et minOff non écoulé → interdit de redémarrer.
    maxStage = (m_currentStage == 0 && offHeld) ? 0 : topStage;
}

int RelayRouter::deduceStageFromThings() const
{
    // Ensemble des relais réellement FERMÉS, lu une seule fois.
    QSet<QString> allRelays;
    for (const auto &list : m_relayMapping)
        for (const QString &id : list)
            allRelays.insert(id);

    // Puissance nominale par relais, pour sommer l'état lu. Prise à la DÉCLARATION
    // (m_relayNominalW) et non redéduite des encodages solo : avec 500/1000/1500, le
    // palier 1500 est encodé {500,1000} et le relais 1500 n'apparaît jamais seul. Sa
    // nominale valait alors 0 — donc un démarrage sur ce seul relais donnait sumW = 0,
    // aucune correspondance exacte, et un palier 0 annoncé pendant que 1500 W circulaient.
    // C'est précisément l'annonce en sous-estimation qu'ECS-411 interdit. Trouvé par le
    // relevé d'ECS-411-b, qui affichait « (0W) » pour ce relais.
    const QHash<QString, int> &nominal = m_relayNominalW;

    // ECS-411-b — journaliser ce qui est LU, pas seulement ce qui en est déduit.
    // « palier repris : 0 » ne dit pas si les relais étaient ouverts ou si l'un d'eux
    // était injoignable et supposé fermé : deux situations qui appellent des gestes
    // opposés. On garde donc la lecture relais par relais, et on la publie avec l'issue.
    QSet<QString> on;
    int  sumW      = 0;
    bool unreadable = false;
    QStringList lecture;
    for (const QString &thingId : allRelays) {
        const int    w     = nominal.value(thingId, 0);
        const QString court = thingId.left(8);   // assez pour identifier, assez court pour tenir
        Thing *relay = m_thingManager ? m_thingManager->findConfiguredThing(ThingId(thingId)) : nullptr;
        if (!relay) {
            // Thing absent : son état est INCONNU. On le suppose FERMÉ — sous-estimer la
            // puissance appliquée est le défaut qu'ECS-411 corrige, le surestimer ne fait
            // que retarder une montée en puissance.
            unreadable = true;
            on.insert(thingId);
            sumW += w;
            lecture << QStringLiteral("%1(%2W)=INJOIGNABLE→supposé fermé").arg(court).arg(w);
            continue;
        }
        const bool ferme = relay->stateValue("power").toBool();
        if (ferme) {
            on.insert(thingId);
            sumW += w;
        }
        lecture << QStringLiteral("%1(%2W)=%3").arg(court).arg(w)
                       .arg(ferme ? QStringLiteral("fermé") : QStringLiteral("ouvert"));
    }
    lecture.sort();   // ordre stable : QSet n'en garantit aucun, et un relevé se compare

    // Sortie UNIQUE. Les trois issues étaient auparavant journalisées séparément, et la
    // première se taisait au palier 0 — un silence indistinguable d'une reprise non
    // exécutée. Toute issue est désormais annoncée, la nominale comme les remarquables.
    int   idx = -1;
    QString issue;

    // 1) Correspondance EXACTE de l'ensemble de relais avec un palier : cas nominal.
    for (int i = 0; i < m_relayMapping.size() && idx < 0; ++i) {
        const QList<QString> &l = m_relayMapping.at(i);
        if (QSet<QString>(l.begin(), l.end()) == on) {
            idx   = i;
            issue = QStringLiteral("correspondance exacte");
        }
    }

    // 2) Ensemble non retenu dans la table — cas des encodages DÉDUPLIQUÉS (deux
    //    combinaisons de même puissance, une seule conservée). On se rabat sur la
    //    PUISSANCE : toute somme de sous-ensemble figure nécessairement dans m_levels,
    //    puisque m_levels est construit de toutes ces sommes. On annonce donc la bonne
    //    puissance, et le premier applyAction() normalisera l'encodage des relais.
    if (idx < 0) {
        const int parPuissance = m_levels.indexOf(sumW);
        if (parPuissance >= 0) {
            idx   = parPuissance;
            issue = QStringLiteral("encodage hors table, repris par la puissance "
                                   "(normalisé au premier cycle)");
        }
    }

    // 3) Inatteignable sauf troncature à MaxRelays : la somme lue dépasse la table. On prend
    //    le palier le plus haut plutôt que 0 — ne JAMAIS annoncer moins que ce qui est appliqué.
    if (idx < 0) {
        idx   = m_levels.size() - 1;
        issue = QStringLiteral("puissance hors table (relais tronqués ?) : palier maximal adopté");
    }

    const QString releve = QStringLiteral("[RelayRouter] %1 — reprise au démarrage : "
                                          "palier %2 W [%3] ; relais lus : %4 ; somme lue %5 W")
                               .arg(m_label).arg(m_levels.at(idx)).arg(issue)
                               .arg(lecture.join(QStringLiteral(", "))).arg(sumW);

    // Un relais injoignable rend la reprise incertaine : elle mérite un avertissement,
    // pas une information. Le relevé est le même, seul le niveau change.
    if (unreadable)
        qCWarning(dcNymeaEnergy()).noquote() << releve << "— état INCERTAIN (relais injoignable).";
    else
        qCInfo(dcNymeaEnergy()).noquote() << releve;

    return idx;
}

void RelayRouter::writeRelay(const QString &thingId, bool on)
{
    Thing *relay = m_thingManager ? m_thingManager->findConfiguredThing(ThingId(thingId)) : nullptr;
    if (!relay) {
        qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label << "— relais non trouvé:" << thingId;
        m_writeFailed = true;                 // compte comme un échec : ECS-410 §1
        return;
    }
    StateType powerStateType = relay->thingClass().stateTypes().findByName("power");
    if (powerStateType.id().isNull()) {
        relay->setStateValue("power", on);    // repli mock : synchrone, toujours réussi
        return;
    }

    Action powerAction(powerStateType.id(), relay->id(), Action::TriggeredByRule);
    powerAction.setParams(ParamList() << Param(powerStateType.id(), on));
    ThingActionInfo *info = m_thingManager->executeAction(powerAction);
    if (!info) {
        m_writeFailed = true;
        return;
    }

    // ECS-410 — on n'attend PAS : le cycle rend la main immédiatement (AGENTS règle 5).
    // Le verdict arrive par signal, et la conséquence est traitée au cycle suivant.
    // `this` en contexte de connexion : si l'adaptateur meurt, le callback est coupé
    // proprement — motif repris d'EvCharger::setChargingEnabled (evcharger.cpp:293-299).
    ++m_pending;
    connect(info, &ThingActionInfo::finished, this, [this, info]() {
        if (info->status() != Thing::ThingErrorNoError) {
            m_writeFailed = true;
            qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                                       << "— écriture relais en échec, status" << info->status();
        }
        if (--m_pending == 0)
            settleTransition();
    });
}

void RelayRouter::settleTransition()
{
    // Appelé quand TOUTES les écritures d'une étape sont acquittées. Fait avancer l'échelle
    // d'ECS-410 d'un cran, une tentative par cran, sans jamais boucler.
    if (!m_writeFailed) {
        m_stagePrev  = m_currentStage;   // transition confirmée : l'indétermination cesse
        m_stageTarget = m_currentStage;
        return;
    }
    m_writeFailed = false;

    switch (m_phase) {
    case PhaseNominale:
        // Barreau 2 — retour à l'état précédent.
        qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                                   << "— échec d'écriture : retour au palier" << m_levels.at(m_stagePrev) << "W.";
        m_phase = PhaseRepli;
        m_currentStage = m_stagePrev;
        emitRelayWrites(m_stagePrev);
        break;

    case PhaseRepli:
        // Barreau 3 — arrêt total. Dernière tentative.
        qCWarning(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                                   << "— retour arrière en échec : arrêt total.";
        m_phase = PhaseArretTotal;
        m_currentStage = 0;
        m_stageTarget  = 0;
        emitRelayWrites(0);
        break;

    case PhaseArretTotal:
    case PhaseDefaut:
        // Fin de l'échelle : verdict. Verrou COLLANT — aucune commande jusqu'à
        // ClearLoadFault (ECS-410 §4). Il ne se lève pas tout seul : pas de clignotement.
        qCCritical(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                                    << "— arrêt total en échec : charge EN DÉFAUT, plus aucune"
                                    << "commande émise. Levée par NymeaEnergy.ClearLoadFault.";
        m_phase   = PhaseDefaut;
        m_faulted = true;
        break;
    }
}

void RelayRouter::applySafeState(const QDateTime &now)
{
    // ECS-413 — état sûr du routeur : tous relais ouverts. Passe par le chemin d'action
    // NORMAL avec force = true, exactement comme le repli L2 : c'est le mécanisme qui existe
    // déjà pour contourner les verrous quand l'arrêt prime. Rien à inventer.
    LoadAction sur;
    sur.loadId = m_id;
    sur.kind   = LoadAction::Setpoint;
    sur.powerW = 0;
    sur.force  = true;
    sur.reason = QStringLiteral("Charge désactivée — mise en état sûr avant retrait (ECS-413)");
    applyAction(sur, now);
}

void RelayRouter::clearFault()
{
    if (!m_faulted)
        return;
    qCInfo(dcNymeaEnergy()) << "[RelayRouter]" << m_label
                            << "— défaut levé par l'opérateur (ClearLoadFault).";
    m_faulted = false;
    m_phase   = PhaseNominale;
    m_writeFailed = false;
    // L'état matériel réel est inconnu après un défaut : on le relit plutôt que de le supposer
    // (même principe qu'ECS-411, et jamais moins que ce qui peut être appliqué).
    m_currentStage = deduceStageFromThings();
    m_stagePrev = m_stageTarget = m_currentStage;
}

void RelayRouter::emitRelayWrites(int stage)
{
    // Set CIBLE du palier (delta complet : chaque relais connu amené à son état on/off cible).
    // Gère les mappings NON-CASCADÉS (monter d'un palier peut éteindre des relais).
    const QSet<QString> wantOn = [&]() {
        QSet<QString> s;
        if (stage >= 0 && stage < m_relayMapping.size())
            for (const QString &id : m_relayMapping.at(stage))
                s.insert(id);
        return s;
    }();

    QSet<QString> allRelays;
    for (const auto &list : m_relayMapping)
        for (const QString &id : list)
            allRelays.insert(id);

    // off-before-on : couper d'abord les relais hors-cible, puis enclencher la cible → pas de
    // sur-puissance transitoire (somme des deux paliers) sur une transition non-cascadée.
    for (const QString &id : allRelays)
        if (!wantOn.contains(id))
            writeRelay(id, false);
    for (const QString &id : wantOn)
        writeRelay(id, true);

    // Chemin entièrement synchrone (mock, ou aucun relais) : aucun acquittement n'arrivera,
    // le verdict se prend donc tout de suite.
    if (m_pending == 0)
        settleTransition();
}

void RelayRouter::applyRelayStage(int stage)
{
    m_stagePrev   = m_currentStage;
    m_stageTarget = stage;
    m_writeFailed = false;
    emitRelayWrites(stage);
}