Aktuell arbeite ich noch an einer passenden Lösung zur Datenhaltung und Darstellung, diese werde ich sobald sie fertig ist hier vorstellen. Eventuell werde ich auch ein ausführliches Tutorial zu einem Home Automation Tool wie FHEM o.ä. erstellen, das habe ich noch nicht entschieden. Bis dahin wird euch sicherlich auch die Ausgabe auf einer einfacheren Webseite reichen, ihr könnt diese natürlich anpassen.
Update: Ich habe mich für das EmonCMS unter dem OpenEngeryMonitor Projekt entschieden, das System läuft schon länger stabil und zuverlässig. Die Visualisierung in Dashboards ist super! Hier der Artikel zum EmonCMS
Wir haben nun Sender gebaut, den Empfänger am Raspberry Pi angeschlossen und unser Setup via Minicom getestet. Die gesammelten Daten möchten wir natürlich nun noch schön anschaulich auf einer Webseite ausgeben.
Dafür benötigen wir folgendes auf dem Raspberry Pi:
Eine Datenbank zum langfristigen Speichern der Temperatur und Feuchtigkeit-Daten, da es sich im wesentliche um nur eine Tabelle handeln wird eignet sich SqlLite (ich verzichte hier aufs Normalisieren)
Einen Webserver der für uns die Ausgabe übernimmt. Zum Beispiel Apache oder Lighttpd
Passende PHP Scripte / Libraries die für uns den Inhalt der Datenbank verarbeiten und ausgeben
Eine Schnittstelle zum Auslesen der Daten bzw. zum Speichern der Daten in der Datenbank, das übernimmt ein Perl Script für uns.
Einen Wachhund der prüft ob der Datensammler läuft und diesen ggf. startet
Der RasPi muss ins Internet kommen um sich regelmäßig die aktuelle Uhrzeit abzuholen (konfiguriert eure Zeit Einstellungen via raspi-config).
Falls euer RasPi noch auf den Desktop bootet solltet ihr das via raspi-config wieder ändern, der Bootvorgang verzögert sich nur unnötig. Ebenfalls den Split Memory Wert für die Grafikkarte auf 16MB runterstellen.
Wir beginnen mit der Installation unseres Webservers und der Datenbank. In diesem Fall habe ich mich der Einfachheit halber für Apache entschieden, wer möchte kann auch den leichtgewichtigen Lighttpd verwenden. Apt Installiert in meinem Fall den Webserver Apache2, PHP5, die PHP Library GD zur Handhabung von Grafiken, SQLLite zum Speichern unserer Daten und das Tool screen um unseren Datensammler im Hintergrund laufen zu lassen.
Um euch die Copy und Paste´s zu ersparen habe ich den unten stehenden Code für euch zusammengepackt, diesen könnt ihr jetzt wie folgt installieren. Enthalten ist folgendes:
Die PHP Scripte und Style Sheets
Die Library JpGraph 3.5.0b1 zum erstellen der Grafiken
Wir benötigen nun noch das Perl Script welches uns die Daten vom UART holt und in unsere SQL Datenbank schreibt. Die Scripte Sensor.pl und Watchdog.pl sind ebenfalls unten einzusehen.
Dann müssen wir den Watchdog noch in die Crontab eintragen. Da ich lieber nano benutzen definiere ich das vorher und rufe anschließend den Befehl zur bearbeiten von Crontab auf.
Default
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export EDITOR=nano
sudo crontab -e
Ich füge am Ende folgenden Job ein, dieser Startet alle 5 Minuten (*/5) das Script Watchdog.sh und leitet die Ausgabe ins Nirvana. Das Watchdog Script wiederum prüft ob unser Datensammler läuft und startet diesen falls nötig. Speichern wie immer bei Nano mit STRG+X, Y und Enter.
Default
1
*/5 * * * * /root/Watchdog.sh >/dev/null 2>&1
Der Zeitpunkt wäre jetzt günstig unseren RasPi einmal zu rebooten (falls der Apache noch nicht läuft). Wer dann nicht 5 Minuten warten will kann den Datensammler auch von Hand starten oder einen Eintrag in der rc.local anlegen.
Default
1
sudo screen -dmS sensor /root/Sensor.pl
Falls euer sender noch nichts sendet könnt ihr für einen Test auch einen Eintrag manuell in die Datenbank schreiben um diese zu initialisieren. Das erledigen wir über die Schnittstelle in dem wir diese einfach via Browser aufrufen und ein paar Dummy Daten übergeben.
Wenn alles geklappt hat könnt ihr nun eure gesammelten Temperatur Daten jetzt via http://<ip-raspberry-pi>/Sensor/ einsehen.
Folgende Hinweiße:
In der Daten config.php könnt ihr euren Node IDs Namen zuordnen, das solltet ihr für jede neue Node tun. Nodes 19,20, 21 sind schon mit Beispielnamen eingetragen.
Ändert nachträglich den Security Key in der /root/Sensor.pl und in /var/www/Sensor/config.php das verhindert das jemand unbefugtes via add.php in die Datenbank schreiben kann
In dieser Webserver Konfiguration sollte der RasPi aus dem Internet erreichbar sein
In der Ursprünglichen Version liegt die Datenbank und das Verzeichnisse für die Grafiken in einer RAM Disk um den SD-Karte zu schonen, darauf habe ich hier zu Gunsten der Einfachheit verzichtet
Viel Spaß!
Die Webseite – Code
Unser Hauptseite zum Anzeigen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit (index.php)
Dieses Script ist der Anlaufpunkt für unseren Browser. Es generiert zum einen die Grafiken für uns und zeigt uns zum anderen die letzten gemessenen Werte der einzelnen Sensoren an.
Default
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http://raspberry.tips - Temperatur Ausgabe
//------------------- Config und Funktionen einbinden --------------------------
Perl Script zum Werte auslesen und in die Datenbank schreiben (Sensor.pl)
Dieses Script liest die Daten, welche der Empfänger erhalten hat, vom UART aus übergibt diese an die add.php welche die Daten wiederum in der SQLite Datenbank speichert. Wichtig ist das der Secret Key mit dem in der Config.php übereinstimmt da sonst keine Daten gespeichert werden.
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#!/usr/bin/perl -w
# Reads data from serial port and posts to PHP
#### CONFIG - START
# Secret Key
my $KEY = '23338d373027ce83b1f81b9e9563b629';
# set url to add.php
my $url = "http://127.0.0.1/Sensor/add.php?key=". $KEY ."&node=";
# set UART baudrate
my $baudrate = 9600;
my $PORT = "/dev/ttyAMA0";
#### CONFIG - END
# Declare the subroutines
sub trim($);
BEGIN {
push @INC,"/usr/lib/perl5/";
}
use strict;
use Device::SerialPort qw( :PARAM :STAT 0.07 );
use WWW::Mechanize;
use Time::localtime;
use Scalar::Util 'looks_like_number';
use Proc::Daemon;
print "Serial to PHP gateway for RaspberryPi with RFM12Brn";
echo "$(date +"%Y-%m-%d %H:%M") Watchdog - $SCRIPT wurde neu gestartet"
fi
exit 0
Script zum Speichern der Daten in der Datenbank (add.php)
Dieses PHP Script ermöglicht uns zwei Funktionen:
1. Es Speichert WErte die es übergeben bekommt in der SQL Lite Datenbank
2. Es erstellt uns die einfache SQLight Datenbank falls sie noch nicht vorhanden ist mit folgender Struktur:
Tabellen Name: werte
Tabellen Zellen: id (int), time (int), nodeID (int), place (text), supplyV (text), temp (text), hum (text)
// check if sqlite db file exists else create it..
if (!file_exists($DBfile)) {
$db = db_con($DBfile);
$SQL = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS werte (id INTEGER PRIMARY KEY,time INT,nodeID INT,place TEXT,supplyV TEXT,temp TEXT,hum TEXT)";
$create = db_query($SQL);
}
if (!empty($_GET)) {
$ValidKey = false;
foreach ($_GET AS $arg => $var) {
if ($arg == "key" AND $var == $SECURITYKEY) { $ValidKey=true; }
if ($arg == "node") { $nodeID = $var; }
if ($arg == "v") { $supplyV = $var; }
if ($arg == "t") { $temp = $var; }
if ($arg == "h") { $hum = $var; }
}
if (!$ValidKey) { echo "Invalid Key!"; exit(); }
if ( isset($nodeID) AND isset($supplyV) AND (isset($temp) OR isset($hum)) ) {
if (!isset($hum)) {
$SQL = "INSERT INTO werte (time,nodeID,place,supplyV,temp) VALUES ('".time()."','".$nodeID."','".$Sensor[$nodeID]."','".$supplyV."','".$temp."')";
} else {
$SQL = "INSERT INTO werte (time,nodeID,place,supplyV,temp,hum) VALUES ('".time()."','".$nodeID."','".$Sensor[$nodeID]."','".$supplyV."','".$temp."','".$hum."')";
}
$db = db_con($DBfile);
$insert = db_query($SQL);
}
}
?>
Konfigurationsdatei (config.php)
In dieser Datei verwalten wir die Konfiguration unserer Webanwendung, der Security Key muss mit dem im Perl-Script übereinstimmen, sonst werden keine Daten in der Datenbank gespeichert. Ebenfalls wird hier der Pfad zur SQL-Lite Datenbank definiert.
Allgemeine Funktionen die wir in unseren anderen Skripten wiederverwenden, zum Beispiel den Aufbau der Datenbankverbindung und die Erstellung der Grafiken.
$query = $db->query("SELECT place,time,supplyV,temp,hum,date(time,'unixepoch') AS Date FROM werte WHERE Date='".$GetDATE."' AND nodeID='".$nodeID."'");
while($result = $query->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)){
$place = $result['place'];
$TIME[$i] = $result['time'];
$TEMP[$i] = $result['temp'] / 100;
$HUM[$i] = $result['hum'] / 100;
$SUPPLYV[$i] = $result['supplyV'] / 1000;
$i++;
}
if ($i == 0) { return; }
// Create the graph. These two calls are always required
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