Sadzīves tehnikas aveņu PI jaudas monitors: 14 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šis bija neliels projekts, ko es veicu, lai uzraudzītu atsevišķu ierīču enerģijas patēriņu visā mājā un parādītu to enerģijas patēriņa grafikus laika gaitā. Tas faktiski ir viens no vienkāršākajiem Raspberry PI projektiem, ko esmu paveicis, nav nepieciešama lodēšana vai uzlaušana. Tam nav jābūt Raspberry PI projektam, to var viegli izdarīt Linux kastē vai varbūt Windows.

Izmaksas ir 50 AUD par 4 strāvas monitora/viedo kontaktdakšu komplektu un aveņu PI izmaksas. Tas var darboties ar Pi Zero vai sākotnējo PI, lai gan es atklāju, ka tas bija nedaudz lēns. Vienīgais cits PI, kas man ir, ir PI 3, un man tas šķita ļoti veikls, tāpēc es to ieteiktu. Ņemiet vērā, ja vēlaties to palaist ar vecāku PI, varat samazināt datu vākšanas biežumu (es izmantoju 10 sekundes).

Šim projektam ir arī papildu priekšrocības vai viedā spraudņa atbrīvošana no ražotāja programmaparatūras, tāpēc jums nav jāizmanto viņu īpašās lietotnes un mākoņa pakalpojumi. Tāpēc tos var izmantot kopā ar Home Assist vai vienkārši ar saviem python skriptiem.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka es pieņemu, ka jūs zināt, kā instalēt OS PI, izveidot savienojumu ar to un palaist dažas pamata Linux komandas. Es arī pieņemu, ka jūs zināt, kā atrast viedā kontaktdakšas IP adresi, kad tā izveido savienojumu ar jūsu WiFi.

Piegādes

2 iepakojumi vai 4 iepakojumi viedo kontaktdakšu no šejienes:

www.kogan.com/au/buy/kogan-smarterhome-sma…

1 aveņu PI

Prasmes:

Spēja iestatīt aveņu PI

Pamata linux komandrinda

Teksta redaktors, piemēram, vi vai nano (nano ir lietotājam draudzīgāks, vi ir ātrāks, kad to iepazīstat)

Spēja atrast jūsu tīklā esošo ierīču IP.

1. darbība: iegādājieties dažus viedos kontaktdakšas

Viedais spraudnis, ko izmantoju, bija no šejienes:

www.kogan.com/au/buy/kogan-smarterhome-sma…

Ņemiet vērā, ka ir vesels saderīgu viedo kontaktdakšu klāsts, lielākā daļa (visas?) Ir ierīces, kuru pamatā ir ESP8266 (WEMOS) un kuras ir ļoti viegli mirgot. Pārliecinieties, ka esat iegādājies kaut ko tādu, kam ir jaudas uzraudzība, kā daudzi to nedara. Šajā lapā ir parādīts liels saderīgo ierīču saraksts:

templates.blakadder.com/plug.html

2. darbība: ierīces mirgošana

Šī daļa bija pārsteidzoši vienkārša. Jūs būtībā vienkārši lejupielādējat programmatūru, palaidiet to, un tā jums palīdzēs.

Šim nolūkam jums būs nepieciešama Raspberry PI vai Linux kaste ar WiFi. Jums būs nepieciešams, lai jūsu primārais savienojums ar šo ierīci nebūtu WiFi. Manam PI3 tas bija viegli, jo es biju savienots, izmantojot Ethernet. Ja jums ir PI Zero, jums būs jāpievieno vecmodīgais veids, izmantojot tastatūru un monitoru.

Es pieņemu, ka jūs zināt, kā iestatīt PI un izveidot savienojumu ar to, izmantojot SSH vai tastatūru, tāpēc es to nedarīšu. Ja neesat pārliecināts, tīmeklī ir daudz pamācību.

Pirms sākam, tikai nedaudz fona ierīcēs. Ķīnā ir uzņēmums Tuya, kas izsūknē viedos kontaktdakšas dažādiem klientiem. Tie pielāgo dažādus klientus un nodrošina noklusējuma programmaparatūru un ļauj uzņēmumiem veikt savas izmaiņas. Problēma ir tāda, ka, ja jums ir virkne produktu no dažādiem pārdevējiem, jums galu galā ir jāpalaiž virkne lietotņu, no kurām dažas darbojas labāk nekā citas. Mirgojot atvērtā pirmkoda programmaparatūrai, jūs atbrīvojaties no visa tā. Tāpēc tas ir piemērots vispārējai mājas automatizācijai.

Tātad…. bez papildu domām, šeit ir norādījumi:

1) Palaidiet šīs komandas PI, lai instalētu nepieciešamo programmatūru.

# git klons https://github.com/ct-Open-Source/tuya-convert# cd tuya-convert#./install_prereq.sh

2) Pievienojiet viedo kontaktdakšu strāvas avotam

3) Ieslēdziet to ar pogu

4) Turiet ieslēgšanas / izslēgšanas pogu, līdz sāk mirgot zilā gaisma

5) Pagaidiet 10 sekundes. Tas nav būtiski, bet es atklāju, ka tas darbotos labāk, ja jūs to darītu.

6) Izpildiet šo komandu

./start_flash.sh

No šejienes jūs vienkārši izpildāt norādījumus, izņemot beigās izvēlieties "2. Tasmota". Pastāv iespēja citai programmaparatūrai, bet es to neesmu mēģinājis, tāpēc es neesmu pārliecināts, kā tas ir.

Ņemiet vērā, ka man tas bija jādara vairāk nekā vienu reizi, sākumā es domāju, ka esmu uzmūrējis ierīci, man nebija gaismas, nebija releja klikšķa, nebija dzīvības pazīmju. Bet es to izslēdzu un vēlreiz palaidu pēdējo komandu, un tā strādāja. Man tas bija jādara ar 3 no 4 ierīcēm, kuras es mirgoju, tikai viena gāja taisni cauri, manuprāt, 5. soļa dēļ.

Pilnas instrukcijas šeit:

github.com/ct-Open-Source/tuya-convert

3. darbība. Pirmo reizi izveidojiet savienojumu ar programmaparatūru

Kad tasmota ir ieslēgta ierīcē, tā neradīs daudz dzīvības pazīmju. Iemesls tam ir tas, ka tas ir jākonfigurē. To izdarīt ir diezgan viegli, es atklāju, ka vislabāk to darīt ar tālruni. Pasākumi ir šādi:

1) Meklējiet WiFi piekļuves punktus

2) Izveidojiet savienojumu ar vienu, kas apzīmēts ar tasmota_xxxx (kur x ir skaitļi)

3) Tālrunim vajadzētu novirzīt jūs uz noklusējuma lapu, ja ne, dodieties uz 192.168.4.1

Ņemiet vērā, ka dažos tālruņos var tikt parādīts ziņojums “nav piekļuves internetam, vai vēlaties palikt savienots”, atlasiet jā.

4) Atvērtajā lapā pirmajos 2 lodziņos ievadiet sava WiFi tīkla nosaukumu un paroli. Noklikšķiniet uz opcijas, lai parādītu paroli, un trīsreiz pārbaudiet, vai esat ievadījis pareizo paroli. Ja esat ievadījis nepareizu paroli, es uzskatu, ka var būt grūti atgriezties šajā konfigurācijas ekrānā. Ņemiet vērā, ka varat arī meklēt WiFi tīklus, lai gan acīmredzot jums joprojām ir jāievada parole.

5) Spraudnim tagad vajadzētu būt savienotam ar jūsu WiFi tīklu. Jums būs jāiet uz maršrutētāja konfigurācijas lapu un jāatrod ierīces IP.

6) Datorā atveriet tīmekļa pārlūkprogrammu un dodieties uz vietni https:// [device_ip] Jums vajadzētu redzēt konfigurācijas ekrānu no Tasmota.

Apsveicam! Jūs esat veiksmīgi iespraudis kontaktdakšu.

4. darbība: kontaktdakšas konfigurēšana

Uzņēmums, kas ražo šīs ierīces, acīmredzot ražo 10 000 ierīces ar daudzām dažādām konfigurācijām. Mēs tikko parādījām jaunu programmaparatūru, un programmaparatūra nezina, kurās ierīcēs tā ir parādīta. Tātad, pirms kaut kas darbosies, mums tas būs jākonfigurē. Lai to izdarītu, tīmeklī ir jāatrod informācija par mūsu ierīci un jāielādē konkrētā konfigurācija.

Lai to izdarītu, atrodiet savu ierīci šajā lapā:

templates.blakadder.com/plug.html

Manas ierīces konfigurācija ir šeit:

templates.blakadder.com/kogan-KASPEMHUSBA….

Lai iestatītu konfigurāciju, mēs vienkārši nokopējam tekstu zem veidnes. Šajā gadījumā tas ir:

Tad

1) Dodieties uz ierīces konfigurācijas lapu https:// [viedā spraudņa IP]

2) Noklikšķiniet uz konfigurēt, konfigurējiet citu

3) Ielīmējiet veidnes virkni

4) Atzīmējiet "Iespējot MQTT"

5) Noklikšķiniet uz Aktivizēt un Saglabāt.

Lai pārbaudītu, vai tas ir strādājis, noklikšķiniet uz "Galvenā izvēlne", lai atgrieztos sākumlapā, un tagad vajadzētu redzēt enerģijas patēriņa rādītājus. Tie visi būs nulle, pat spriegums, bet tā ir laba zīme. Noklikšķiniet uz pārslēgšanas pogas, un jums vajadzētu dzirdēt releja klikšķi un redzēt sprieguma pieaugumu.

5. darbība: sprieguma kalibrēšana

Es atklāju, ka sprieguma rādījumi rāda diezgan augstu. Ja mājā ir cits sprieguma nolasīšanas avots (piemēram, varbūt viedais skaitītājs ??), tad jūs varat ļoti viegli kalibrēt kontaktdakšu. Lai to izdarītu

1) Iegūstiet pareizo sprieguma rādījumu

2) Ieslēdziet releju viedajā kontaktdakšā

3) Ierīces sākumlapā noklikšķiniet uz Konsole

4) Ievadiet komandu "VoltageSet 228" un nospiediet enter (aizstājiet 228 ar savu spriegumu)

Spriegumam tagad vajadzētu parādīties pareizi.

6. darbība: programmatūras instalēšana PI

PI ir jāinstalē dažas paketes. Tos ir viegli uzstādīt, un tos var izdarīt, ievērojot dažādu iepakojumu norādījumus. Es sniegšu norādījumus šeit, taču ņemiet vērā, ka tie laika gaitā var mainīties, tāpēc mani norādījumi tiks datēti. Iepakojumi ir:

Grafana (grafiku attēlošanai)

Influxdb (laikrindu datu bāze, kurā tiks glabāti mūsu dati)

Telegraf (izmanto, lai ievietotu datus Influxdb)

Mosquitto (ziņu kopne, ko izmanto datu pārsūtīšanai, viedā kontaktdakša nospiež datus šeit)

Datu plūsmas ķēde ir šāda:

Smart Plug -> Mosquitto -> Telegraf -> InfluxDB -> Grafana

Ja jūs jautājat, kāpēc mēs nevaram izlaist Mosquitto un Telegraf, tas ir labs jautājums. Teorētiski viedais spraudnis varētu virzīties uz plūsmu. Problēma ir tāda, ka pēc tam tā būtu jākonfigurē 100 dažādiem galapunktiem, un tas neļautu mums izvēlēties. Lielākā daļa mājas automatizācijas lietu izmanto Mosquitto, lai pārsūtītu ziņas. Piemēram, mēs varam ieslēgt un izslēgt kontaktdakšu, nosūtot ziņojumus Mosquitto, un viedais spraudnis tos saņems un atbildēs.

7. darbība: Grafana instalēšana

No:

grafana.com/grafana/download?platform=arm

Vai arī šeit ir daudz citu iespēju:

grafana.com/grafana/download

Pi 1 un Pi Zero (ARMv6)

sudo apt-get install -y adduser libfontconfig1#atrodiet jaunāko versiju no lapas augšējā daļā https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-rpi_7….sudo dpkg -i grafana-rpi_7.0.1_armhf. debsudo /bin /systemctl dēmons-reloadsudo /bin /systemctl iespējot grafana-serverusudo /bin /systemctl start grafana-server

Jaunākiem PI (ARMv7)

sudo apt -get install -y adduser libfontconfig1#atrodiet jaunāko versiju no lapas augšējā daļā https://dl.grafana.com/oss/release/grafana_7.0.1_…sudo dpkg -i grafana_7.0.1_armhf.debsudo/ bin/systemctl dēmons-reloadsudo/bin/systemctl iespējot grafana-serverusudo/bin/systemctl start grafana-server

Testēt:

Dodieties uz vietni https:// [PI IP]: 3000

lietotājvārds/parole ir admin/admin, tas lūgs to mainīt, pagaidām varat izlaist

Ja jums ir GUI, viss ir kārtībā, pārejiet pie nākamās darbības

8. darbība: InfluxDB instalēšana

Palaidiet šīs komandas PI:

čokurošanās -sL https://repos.influxdata.com/influxdb.key | sudo apt-key add -source/etc/os-releasetest $ VERSION_ID = "7" && echo "deb https://repos.influxdata.com/debian wheezy stabils" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/influxdb.listtest $ VERSION_ID = "8" && echo "deb https://repos.influxdata.com/debian jessie stabils" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/influxdb.listtest $ VERSION_ID = "9" && echo "deb https://repos.influxdata.com/debian stretch stabils" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/influxdb.listtest $ VERSION_ID = "10" && echo "deb https://repos.influxdata.com/debian buster stabils" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/influxdb.listsudo apt-saņemt atjauninājumusudo apt-get instalēt pieplūdumu dbsudo systemctl iespējot pieplūdumu

Pārbaudiet, ierakstot "pieplūdums". Tam vajadzētu ievietot komandrindā pieplūdumu. Ierakstiet "rādīt datu bāzes", datu bāzu vēl nebūs, bet, ja jums būs tukšs saraksts bez kļūdām, viss būs kārtībā.

9. solis: Telegraf instalēšana

Tas ir patiešām vienkārši, jo mēs pievienojām pieplūduma repo, ko varam vienkārši ierakstīt:

sudo apt-get instalēt telegrafsudo systemctl iespējot telegrafsudo systemctl sākt telegraf

Šajā brīdī Telegraf jau reģistrēs sistēmas metriku pieplūdumam. Tos var redzēt, ierakstot šīs komandas:

pieplūduma šovu datubāzesizmantojiet telegrafshow sēriju SELECT * FROM cpu LIMIT 10;

10. solis: instalējiet Mosquitto

Šī daļa ir vienkārša, jo mēs vienkārši instalējam noklusējuma versiju, kas ir komplektā ar raspian:

sudo apt -get -y instalēt mosquittosudo apt -get -y instalēt mosquitto -customerssudo systemctl iespējot mosquittosudo systemctl start mosquitto# izveidot paroli mosquittosudo mosquitto_passwd -c/etc/mosquitto/tasmota tasmota# ievadiet paroli. Pierakstiet šo paroli, jo mums tā būs jāpiešķir viedajam spraudnim

Testēt:

palaidiet to vienā SSH sesijā:

mosquitto_sub -t tests

Palaidiet to citā

mosquitto_pub -t tests -m mana īsziņa

Jums vajadzētu redzēt ziņojumu pirmajā SSH sesijā

11. solis: datu sūtīšana no viedā kontaktdakšas uz Mosquitto

Tagad mums darbojas moskītu, mums ir jākonfigurē viedais spraudnis, lai nosūtītu datus uz moskītu. Tas ir diezgan viegli izdarāms. Mums būs nepieciešama parole, kas ievadīta odiem no iepriekšējā soļa.

1) Piesakieties savā viedo kontaktdakšu tīmekļa lapā

2) Noklikšķiniet uz Konfigurācija, pēc tam uz Konfigurēt reģistrēšanu

3) Iestatiet telemetrijas periodu uz 10 un noklikšķiniet uz Saglabāt.

4) Noklikšķiniet uz Configure MQTT

5) Uzņēmējam ievadiet sava PI IP adresi

6) Lietotājvārdam ievadiet tasmota

7) Lai ievadītu paroli, ievadiet paroli no iepriekšējā soļa

8) Tēmai ievadiet tasmota1

9) Noklikšķiniet uz Saglabāt

Testēt:

PI ierakstiet zemāk esošo komandu. 10 sekunžu laikā jums vajadzētu redzēt datus, kas nāk.

mosquitto_sub -t tele/tasmota1/SENSOR

Datiem vajadzētu izskatīties šādi:

12. solis. Izmantojiet Telegraf, lai pārsūtītu datus no Mosquitto uz pieplūdumu

Mēs tagad konfigurēsim Telegraf, lai tas nolasītu moskītu datus un virzītu uz pieplūdumu. Par PI:

1) sudo mv /etc/telegraf/telegraf.conf /etc/telegraf/telegraf.conf.bak

2) sudo vi /etc/telegraf/telegraf.conf

Piezīme vi nav īpaši draudzīga jauniem lietotājiem, ja vēlaties teksta redaktoru, kas balstīts uz izvēlni, izmantojiet nano:

sudo nano /etc/telegraf/telegraf.conf

3) Ielīmējiet konfigurāciju no pievienotā faila

4) sudo systemctl restartējiet telegraf

Lai pārbaudītu, ierakstiet to PI:

pieplūdums

rādīt datu bāzes

jums vajadzētu redzēt testa datu bāzi. Ja jums nepatīk vārda pārbaude, varat mainīt dest_db failā telegraf.conf.

13. darbība. Visbeidzot, izveidojiet grafikus programmā Grafana

Beidzot mēs redzam dažus datus:-):-)

Vispirms mums ir jāizveido savienojums ar datu bāzi. Dodieties uz grafana tīmekļa vietni http: [ip of PI]: 3000

1) Piesakieties ar admin/admin

2) Kreisajā kolonnā noklikšķiniet uz zobrata ikonas un datu avotiem

3) Noklikšķiniet uz Pievienot datu avotu

4) Noklikšķiniet uz pieplūduma

5) Vietrādim URL ievadiet https:// localhost: 8086

6) Datu bāzei ievadiet testu

7) HTTP gadījumā ievadiet GET

8) Minimālajam laika intervālam ievadiet 10 s

9) Noklikšķiniet uz Saglabāt un pārbaudīt, tam vajadzētu teikt "Datu avots darbojas"

Labi, tagad mums ir savienojums ar datu bāzi, mēs varam izveidot grafiku … beidzot.

1) Kreisajā kolonnā noklikšķiniet uz + un pēc tam uz informācijas paneļa un Pievienot jaunu paneli

2) Lai iegūtu datu bāzi, noklikšķiniet uz InfluxDB

3) Noklikšķiniet uz mērījuma un izvēlieties Kogan

4) Laukā izvēlieties Enerģijas_jauda.

5) Pseidonīmu gadījumā piešķiriet sērijai nosaukumu (piemēram, trauku mazgājamā mašīna)

6) Paneļa nosaukuma labajā pusē piešķiriet tam nosaukumu, piemēram, Power.

7) Tieši tā, jums vajadzētu redzēt datus. Noklikšķiniet uz kreisās bultiņas pogas, lai izietu no rediģēšanas, un pēc tam noklikšķiniet uz Saglabāt, piešķiriet savam informācijas panelim nosaukumu.

Ja esat nonācis tik tālu, lielisks darbs, nopietni.

14. solis: vēl daži padomi

Noklusētā Telegraf konfigurācija, ko es sniedzu, bija nedaudz apkopes intensīva, jo katrai ierīcei jāpievieno jauna sadaļa un jāveic Telegraf restartēšana. Pateicoties izmaiņām zemāk, tas padara lietas daudz dinamiskākas, jo ierīces var pievienot vai pārdēvēt Tasmota konfigurācijā bez nepieciešamības mainīt Telegraf.

Pirmās izmaiņas ir ievietot + tēmas nosaukumā, tas būtībā ir aizstājējzīme. Ar to vien pietiktu, izņemot gadījumus, kad veidojat grafikus programmā Grafana, ierīces tiek nosauktas kā tādas lietas kā "tele/WashMachine/SENSOR". Tālāk esošā Telegraf konfigurācijas otrā daļa ir regex procesors. Tas izvelk tekstu "WashMachine" no centra un pārvērš to par jaunu tagu, kas tiek pārvietots uz InfluxDB.

Piezīme. Noteikti iestatiet atšķirīgu tēmas nosaukumu Tasmota konfigurācijā katrai ierīcei

[inputs.mqtt_consumer.tags] dest_db = "tests"

Kad tas ir izdarīts, ir ļoti viegli konfigurēt Grafana, lai vienā diagrammā tiktu rādītas vairākas ierīces. Šajā solī pievienotais attēls parāda, kas jādara. Vienkārši noklikšķiniet uz + zīmes grupā pa rindām un atlasiet tagu (ierīci). Lejasdaļā pie aizstājvārda Ievadiet $ tag_device. Tagad vienā diagrammā vajadzētu redzēt vairākas sērijas. Jūs varat noklikšķināt uz katra vienuma teksta, lai tos ieslēgtu un izslēgtu (klikšķis ar taustiņu kombināciju Ctrl darbojas, lai atlasītu vairākus)