SCP1000+Arduino+Pachube+cacti

公開日： 2011/09/21 : 最終更新日：2012/07/30 プログラミング

1 気圧をグラフにして残す
2 USBデバイスからのデータを読み込む
3 定期実行させる
4 cactiとPachubeへ送信
- 4.1 このブログで関連すると思われる他の投稿

気圧をグラフにして残す

SCP1000+ArduinoをCentOS機(NEC 110ge)にUSB接続してデータを保管、Pachubeとcactiにてグラフ表示させてみました。

当初、cactiでひっそりこっそりデータを確認してたのですが、Pachubeが思ったより簡単だったので、同時にデータを投げるようにしました。今回もいきあたりばったりでDBは使用せず、テキストファイルを使っています。

USBデバイスからのデータを読み込む

ガイガーカウンターのときと同じような感じで、データ生成ツール(今回はPerlスクリプト)をcronで回して、テキストで追記。これをPHPで読み取り、cacti用にprintfした後、Pachubeに投げます。

Perlスクリプトは「ねこひげめも｜Linux(CentOS)でUSBウェザーボードを使って遊ぶ」を参考にさせて頂きました。参考というか、まるごとパクリです。

追記
どうもSCP1000が返す数字を拾うのに失敗することが多いようで、グラフが歯抜けになってしまうので、ifを2回繰り返して、それでもダメなら空白を返すようにしました。0じゃなく、空白ならグラフも途切れるだけかな。3回待ってまで拾う意味のある数字でもないのでとりあえずこれで。

再追記(2012/07/30)
やっぱり数値取得がうまくいかないので、データファイルを読み込んで直近何件かの数値から外れ値(という言葉を学んだ)を除外するために、中央値・標準偏差を使うことにしました。大学で統計学を選択しましたが、教科書を買ったくらいであまり覚えていませんので適当にググったところ、スミルノフ・グラブス検定というのがよさそうでしたが、とりあえず今回は外れ値を残さないように取り急ぎ以下のように変更しました。

初期バージョン

#!/usr/bin/perl

use strict;
open(PORT,"/dev/ttyUSB0") || die "NG!";

my $times = time();
(my $sec,my $min,my $hour,my $mday,my $mon,my $year,my $wday,my $stime) = localtime($times);
$year = $year +1900;
$mon++;
my $datetime=sprintf("%04d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d+09:00", $year,$mon,$mday,$hour,$min,$sec);

my $serial = <PORT>;
chomp $serial;
my @val = split /,/,$serial;

if($val[1]<1){
    sleep(5);
    my $serial = <PORT>;
    chomp $serial;
    my @val = split /,/,$serial;
}

my $temp = $val[0];
my $press = $val[1];
chomp $temp;
chomp $press;

printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $press, $temp);

close(PORT);

#!/usr/bin/perl

use strict;

open(PORT,"/dev/ttyUSB0") || die "NG!";

my $times = time();

(my $sec,my $min,my $hour,my $mday,my $mon,my $year,my $wday,my $stime) = localtime($times);

$year = $year +1900;

$mon++;

my $datetime=sprintf("%04d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d+09:00", $year,$mon,$mday,$hour,$min,$sec);

my $serial = <PORT>;

chomp $serial;

my @val = split /,/,$serial;

if($val[1]<1){

sleep(5);

my $serial = <PORT>;

chomp $serial;

my @val = split /,/,$serial;

}

my $temp = $val[0];

my $press = $val[1];

chomp $temp;

chomp $press;

printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $press, $temp);

close(PORT);

外れ値除外バージョン

#!/usr/bin/perl

use strict;
use warnings;
use Statistics::Basic qw(:all);

# 現在接続しているポートはUSB0
open(PORT,"/dev/ttyUSB0") || die "NG!";
my $serial = <PORT>;
chomp $serial;
my @val = split /,/,$serial;

# データの最新$n行を取得し@items配列に入れる
# $nは5分ごと取得のため一時間で12回のためこんな表記
my $items = [];
my $n = 12 * 3;
my @lines = `tail -n $n /hoge/hoge.txt`;
for (my $i = 0; $i < $n; $i++) {
  my $line = $lines[$i];
  chomp $line;
  my @last_line = split(',', $line);
  push @$items, \@last_line;
 }

# 気温 値が未入力(=空白)以外の要素を@tempsに入れる
# $count_tempはmodule使うことにしたので不要ですが残してある
my $temps = [];
my $count_temp = 0;
foreach my $item(@$items) {
  my $item_temp = $item->[2];
  if (defined $item->[2]) {
    push @$temps, $item_temp;
    $count_temp++; 
  }
}

# 気圧 値が未入力(=空白)以外の要素を@presに入れる
my $pres = [];
my $count_pres = 0;
foreach my $item(@$items) {
  my $item_pres = $item->[1];
  if (defined $item->[1]) {
    push @$pres, $item_pres;
    $count_pres++; 
  }
}

# 上限を中央値+標準偏差*3 下限を中央値+標準偏差*3とする
# median, stddevはStatistics::Basic
my $med_temp_top = median(@$temps) + stddev(@$temps) * 3;
my $med_temp_bottom = median(@$temps) - stddev(@$temps) * 3;

# 同上
my $med_pres_top = median(@$pres) + stddev(@$pres) * 3;
my $med_pres_bottom = median(@$pres) - stddev(@$pres) * 3;


# 気圧の数値が変な場合は再度取得　2回だけ挑戦しとく
if($val[1]<1){
    sleep(5);
    my $serial = <PORT>;
    chomp $serial;
    my @val = split /,/,$serial;
}

if($val[1]<1){
    sleep(5);
    my $serial = <PORT>;
    chomp $serial;
    my @val = split /,/,$serial;
}

# 現在時刻を整形
my $times = time();
(my $sec,my $min,my $hour,my $mday,my $mon,my $year,my $wday,my $stime) = localtime($times);
$year = $year +1900;
$mon++;
my $datetime=sprintf("%04d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d+09:00", $year,$mon,$mday,$hour,$min,$sec); 

# USBより取得した現在の温度および気圧
my $get_temp = $val[0];
my $get_pres = $val[1];
chomp $get_temp;
chomp $get_pres;

# やっぱり気圧の数値がおかしければ時刻だけ出力
# 気圧数値正常な場合は、気圧・気温が上限・下限内に収まっているか確認
# 論理式がおかしいようでちゃんと動かないので急ぎ適当に修正
=pod
if($val[1]<1){
    printf("%s,,\n", $datetime);
} elsif (($get_pres > $med_pres_bottom && $get_pres < $med_pres_top) && 
($get_temp > $med_temp_bottom && $get_temp < $med_temp_top))  {
    printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $get_pres, $get_temp);
} else {
    printf("%s,,\n", $datetime);
}
=cut

if ($get_pres > $med_pres_bottom && $get_pres < $med_pres_top) {
    my $pres_now = $get_pres;
} else {
    my $pres_now = '';
}
if ($get_temp > $med_temp_bottom && $get_temp < $med_temp_top)  {
    my $temp_now = $get_temp;
} else {
    my $temp_now = '';
}
printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $get_pres, $get_temp);

# 閉じる
close(PORT);

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

#!/usr/bin/perl

use strict;

use warnings;

use Statistics::Basic qw(:all);

# 現在接続しているポートはUSB0

open(PORT,"/dev/ttyUSB0") || die "NG!";

my $serial = <PORT>;

chomp $serial;

my @val = split /,/,$serial;

# データの最新$n行を取得し@items配列に入れる

# $nは5分ごと取得のため一時間で12回のためこんな表記

my $items = [];

my $n = 12 * 3;

my @lines = `tail -n $n /hoge/hoge.txt`;

for (my $i = 0; $i < $n; $i++) {

my $line = $lines[$i];

chomp $line;

my @last_line = split(',', $line);

push @$items, \@last_line;

}

# 気温値が未入力(=空白)以外の要素を@tempsに入れる

# $count_tempはmodule使うことにしたので不要ですが残してある

my $temps = [];

my $count_temp = 0;

foreach my $item(@$items) {

my $item_temp = $item->[2];

if (defined $item->[2]) {

push @$temps, $item_temp;

$count_temp++;

}

# 気圧値が未入力(=空白)以外の要素を@presに入れる

my $pres = [];

my $count_pres = 0;

foreach my $item(@$items) {

my $item_pres = $item->[1];

if (defined $item->[1]) {

push @$pres, $item_pres;

$count_pres++;

}

# 上限を中央値+標準偏差*3 下限を中央値+標準偏差*3とする

# median, stddevはStatistics::Basic

my $med_temp_top = median(@$temps) + stddev(@$temps) * 3;

my $med_temp_bottom = median(@$temps) - stddev(@$temps) * 3;

# 同上

my $med_pres_top = median(@$pres) + stddev(@$pres) * 3;

my $med_pres_bottom = median(@$pres) - stddev(@$pres) * 3;

# 気圧の数値が変な場合は再度取得　2回だけ挑戦しとく

if($val[1]<1){

sleep(5);

my $serial = <PORT>;

chomp $serial;

my @val = split /,/,$serial;

}

if($val[1]<1){

sleep(5);

my $serial = <PORT>;

chomp $serial;

my @val = split /,/,$serial;

}

# 現在時刻を整形

my $times = time();

(my $sec,my $min,my $hour,my $mday,my $mon,my $year,my $wday,my $stime) = localtime($times);

$year = $year +1900;

$mon++;

my $datetime=sprintf("%04d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d+09:00", $year,$mon,$mday,$hour,$min,$sec);

# USBより取得した現在の温度および気圧

my $get_temp = $val[0];

my $get_pres = $val[1];

chomp $get_temp;

chomp $get_pres;

# やっぱり気圧の数値がおかしければ時刻だけ出力

# 気圧数値正常な場合は、気圧・気温が上限・下限内に収まっているか確認

# 論理式がおかしいようでちゃんと動かないので急ぎ適当に修正

=pod

if($val[1]<1){

printf("%s,,\n", $datetime);

} elsif (($get_pres > $med_pres_bottom && $get_pres < $med_pres_top) &&

($get_temp > $med_temp_bottom && $get_temp < $med_temp_top)) {

printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $get_pres, $get_temp);

} else {

printf("%s,,\n", $datetime);

}

=cut

if ($get_pres > $med_pres_bottom && $get_pres < $med_pres_top) {

my $pres_now = $get_pres;

} else {

my $pres_now = '';

}

if ($get_temp > $med_temp_bottom && $get_temp < $med_temp_top) {

my $temp_now = $get_temp;

} else {

my $temp_now = '';

}

printf("%s,%0.2f,%2.2f\n", $datetime, $get_pres, $get_temp);

# 閉じる

close(PORT);

定期実行させる

crontabはこんな感じで。

*/5 * * * * /hoge/scp1000.pl >> /hoge/scp1000tmp.txt

1	/5 * * * /hoge/scp1000.pl >> /hoge/scp1000tmp.txt

scp1000tmp.txt

2011-09-21T16:00:03+09:00,986.60,28.03
2011-09-21T16:05:03+09:00,986.90,28.03
2011-09-21T16:10:03+09:00,987.05,28.07
2011-09-21T16:15:02+09:00,987.32,28.03

scp1000tmp.txt

2011-09-21T16:00:03+09:00,986.60,28.03

2011-09-21T16:05:03+09:00,986.90,28.03

2011-09-21T16:10:03+09:00,987.05,28.07

2011-09-21T16:15:02+09:00,987.32,28.03

追記2
cronで5分ごとにガイガーカウンターの数値もとっているためか、USBより数値を拾い損ねることが多発し、グラフが歯抜けすぎるので、1分ずらしてみました。

1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56 * * * * /hoge/scp1000.pl >> /hoge/scp1000tmp.txt

1	1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56 * * * * /hoge/scp1000.pl >> /hoge/scp1000tmp.txt

なお、SCP1000が日光の影響を受けるという動画がありました。気温と連動してるのかと思ってたら陽射しと連動していたのか・・・。これは急いで対策しなければ。

cactiとPachubeへ送信

PHPスクリプトはcactiデータ取得用とPachube送信と兼用なのはガイガーカウンターのときと同様です。

<?php
require_once('/PachubeAPI.php');
mb_internal_encoding("UTF-8");

$datafile = "/hoge/scp1000tmp.txt";
$t_file = file_get_contents($datafile);

//Pachube
$api_key = "your_api_key_here";
$feed = '5digit_feed_number';

//put all data into array
$rows = explode("\n", $t_file);
$cols = explode(",", $t_file);
$csv_arr = array_map("str_getcsv", $rows);
$row_c = count($csv_arr);

//read the last line
$last_1time = $csv_arr[$row_c-2][0];
$last_1pres = $csv_arr[$row_c-2][1];
$last_1temp = $csv_arr[$row_c-2][2];

$datetime = $last_1time;
$pressure = $last_1pres;
$temp = $last_1temp;

//print for cacti
printf("scppres:%0.2f scptemp:%2.2f", $pressure,$temp);

//max and min data for Pachube
$press_min = '800';
$press_max = '1050';
$temp_min = '-10';
$temp_max = '50';

//Pachube
//id1:Press id2:Temp
$json_arr = array(
                  'version' => '1.0.0',
                  'datastreams' => array(array('id' => '1', 'at' => $datetime, 'max_value' => $press_max, 'min_value' => $press_min, 'current_value' => $pressure),
                                         array('id' => '2', 'at' => $datetime, 'max_value' => $temp_max, 'min_value' => $temp_min, 'current_value' => $temp))
                  );
$update_data = json_encode($json_arr);

$obj = new PachubeAPI($api_key);
$obj->updateFeed('json', $feed, $update_data);

?>

<?php

require_once('/PachubeAPI.php');

mb_internal_encoding("UTF-8");

$datafile = "/hoge/scp1000tmp.txt";

$t_file = file_get_contents($datafile);

//Pachube

$api_key = "your_api_key_here";

$feed = '5digit_feed_number';

//put all data into array

$rows = explode("\n", $t_file);

$cols = explode(",", $t_file);

$csv_arr = array_map("str_getcsv", $rows);

$row_c = count($csv_arr);

//read the last line

$last_1time = $csv_arr[$row_c-2][0];

$last_1pres = $csv_arr[$row_c-2][1];

$last_1temp = $csv_arr[$row_c-2][2];

$datetime = $last_1time;

$pressure = $last_1pres;

$temp = $last_1temp;

//print for cacti

printf("scppres:%0.2f scptemp:%2.2f", $pressure,$temp);

//max and min data for Pachube

$press_min = '800';

$press_max = '1050';

$temp_min = '-10';

$temp_max = '50';

//Pachube

//id1:Press id2:Temp

$json_arr = array(

'version' => '1.0.0',

'datastreams' => array(array('id' => '1', 'at' => $datetime, 'max_value' => $press_max, 'min_value' => $press_min, 'current_value' => $pressure),

array('id' => '2', 'at' => $datetime, 'max_value' => $temp_max, 'min_value' => $temp_min, 'current_value' => $temp))

);

$update_data = json_encode($json_arr);

$obj = new PachubeAPI($api_key);

$obj->updateFeed('json', $feed, $update_data);

このブログで関連すると思われる他の投稿

Message コメントをキャンセル

PREV: PHP + PachubeAPIでPachubeにデータを投げる
NEXT: 関連投稿を表示するプラグイン Yet Another Related Posts Plugin

SCP1000+Arduino+Pachube+cacti

気圧をグラフにして残す

USBデバイスからのデータを読み込む

定期実行させる

cactiとPachubeへ送信

このブログで関連すると思われる他の投稿

Message コメントをキャンセル

NEW ENTRY

よく読まれている記事

StatPress

カテゴリー

SCP1000+Arduino+Pachube+cacti

遠くを望みます