環境センサーの値をGrafanaで可視化する！

はじめに

オムロンの環境センサーの値を取得してGrafanaで可視化する

使うセンサー

改めて調べたら生産終了してた
USB直差しできるこっちの方が今後はいいかも

特徴

• 6個の環境データを取得可能
  • 温度、湿度、照度、UV、気圧、騒音
• ボタン電池で駆動可能(好きな置き場所を選べる)
  • 電池持ちはそんなに良くない
  • 1分間隔でデータ取得して1ヶ月半ぐらいの電池持ち

データ処理の流れ

1. RaspberryPiが環境センサーの値を取得する
2. influxdbに取得したデータを記録する
3. Grafanaでデータを可視化する
4. スマホとかで見る

イメージはこんなん

環境の準備

sudo apt install build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev libglib2.0-dev
sudo pip install bluepy influxdb-client influxdb

環境センサのMACアドレスを調べる

lescanコマンドを使って調べる

sudo hcitool lescan

LE Scan ...
4C:EC:43:67:50:DF (unknown)
4C:EC:43:67:50:DF (unknown)
47:BB:5D:77:4F:BB (unknown)
xx:xx:xx:xx:xx:xx Env
C0:78:83:73:35:9D (unknown)

Envが環境センサー

データ取得とDBに書き込み

実際のデータ取得スクリプトは以下

GetEnvData.py

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

from bluepy import btle
from time import sleep
import struct
import Influxdb

ADDR_TYPE_PUBLIC = "public"
ADDR_TYPE_RANDOM = "random"
MAC_ADDRESS = 'xx:xx:xx:xx:xx:xx' # 環境センサのMACアドレスを設定する
OMRON_UUID = '0C4C3001-7700-46F4-AA96D5E974E32A54'
UUID3002 = '0C4C3002-7700-46F4-AA96D5E974E32A54'


def main():
    peripheral = btle.Peripheral(
        MAC_ADDRESS, addrType=ADDR_TYPE_RANDOM, iface=0)
    while True:
        try:
            characteristic = peripheral.getCharacteristics(uuid=OMRON_UUID)[0]
            dataRow = characteristic.read()
            (seq, tempature, humidity, illumination, uv, press, noise, discom, heat, battery) = struct.unpack('<BhhhhhhhhH', dataRow)

            tempature = float(tempature / 100)
            humidity = float(humidity / 100)
            uv = float(uv / 100)
            press = float(press / 10)
            noise = float(noise / 100)
            battery = float(battery / 1000)

            print('temp = ' + str(tempature))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Tempature', data=tempature)
            print('humidity = ' + str(humidity))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Humidity', data=humidity)
            print('illumination = ' + str(illumination))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Illumination', data=illumination)
            print('uv = ' + str(uv))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='UV', data=uv)
            print('press = ' + str(press))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Press', data=press)
            print('noise = ' + str(noise))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Noise', data=noise)
            print('battery = ' + str(battery))
            Influxdb.WriteDB(dbname='HomeDB', meas="Environment", field='Battery', data=battery)

            sleep(60)

        except btle.BTLEException as e:
            print('args:' + str(e.args))
            peripheral = btle.Peripheral(
                MAC_ADDRESS, addrType=ADDR_TYPE_RANDOM, iface=0)
            sleep(60)


if __name__ == "__main__":
    main()

influxdbに書き込む部分は別スクリプト化してる

Influxdb.py

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-

from influxdb import InfluxDBClient
from datetime import datetime
from pytz import timezone


def WriteDB(dbname, meas, field, data, time=None):
    if time is None:
        time = datetime.now(timezone('UTC')).isoformat('T').split('.')[0]
    json_body = [
        {
            "measurement": meas,
            "time": time,
            "tags": {
                "hard": "RasPi4+"
            },
            "fields": {
                field: data
            }
        }
    ]
    client = InfluxDBClient(database=dbname)
    client.write_points(json_body)

GetEnvData.pyを実行すると60秒毎に環境センサのデータがDBに書き込まれる
実際にはsystemdでデーモン化して動かしてる

可視化

DBに登録した値をGrafanaで可視化する

1. パネルを追加
2. Data sourceでHomeDBを選択（事前にGrafanaの設定でHomeDBに接続しておく）
3. select measurementでEnvironmentを選択
4. field(value)で表示したいデータを選択（ここではNoiseを選択)

実際のGrafanaがこんな感じ

複数パネルを並べるとそれっぽい感じに仕上がる

以上