raspberry Pi/golangで温湿度センサ（HDC1000）を読んでfluentdに流す温度・湿度ロガー作った話

2018-09-27

私の部屋には温度と湿度を取れるセンサ（HDC1000ってやつ）が付いたラズパイが置いてあって、5分置きにデータをsqliteに記録するようになっています。今のところただ見れるだけなんですが、いずれエアコンとかと連動させたい。で、最近fluent/elasticsearchを使っていこうぜというマイブームが起きている（先日の記事とか）ので、この温湿度の記録もelasticsearchでやるようにしようかと。さらに、折角fluent使うなら複数のホストから取ってがしがし流したいよねということで、Raspberry Pi Zero Wを使ったやつを一台増設してみました。

作ったもの（物理）

あたらしく作ったのがこんな感じのやつ。

HDC1000を載せたRaspberry Pi Zero W

pHATのユニバーサル基板載っけてI2Cの線を繋いだだけです。超簡単。一応熱の影響を考えて、プロセッサとかSDカードが刺さってる場所からは離して設置してみました。どのぐらい効果があるかは測ってません。多分気持ちの差。

センサがぴょこんと出ててダサいので、いつかプリント基板発注してチップだけのやつ載せてみたい。 RSコンポーネンツで湿度センサとか見てるとチップだけのが色々あって妄想が膨らみます。…まあ、こんなん買ってもハンダ付けられる気がしないですが。

HDC1000のデータをgolangで読む

HDC1000はI2Cでデータを取得出来ます。今回はgo言語から使いたかったので、go-i2cというライブラリを使いました。ただこのライブラリ、ctrl-Cで止められないとかログを消せないとか色々挙動がアヤシかったのでフォークしたやつを使ってます。

温度と湿度を読み取るコードは以下のような感じ。

package main

import (
    "encoding/binary"
    "fmt"

    "github.com/macrat/go-i2c"
)

var (
    HDC1000_ADDRESS = 0x40
    I2C_BUS         = 1
)

func GetTemperatureAndHumidity() (float64, float64) {
    bus, err := i2c.NewI2C(HDC1000_ADDRESS, I2C_BUS)

    if _, err := bus.WriteBytes([]byte{0x00}); err != nil {
        panic(err.Error())
    }

    time.Sleep(13 * time.Millisecond)

    data := make([]byte, 4)
    if _, err := bus.ReadBytes(data); err != nil {
        panic(err.Error())
    }

    temperature := float64(binary.BigEndian.Uint16(data[:2]))/float64(0xFFFF)*165.0 - 40.0
    humidity := float64(binary.BigEndian.Uint16(data[2:])) / float64(0xFFFF)

    return temperature, humidity
}

func main() {
    temperature, humidity := GetTemperatureAndHumidity()

    fmt.Printf("temperature: %dc humidity: %f%%\n", temperature, humidity * 100.0)
}

起動時はデフォルトで温度と湿度をまとめて取れるモードになっているので、これを利用しています。コードが短かくて良い感じ。個別に取りたいなら設定用のレジスタ(0x02)を弄ればモードを変えられるみたい。

golangからfluentdにデータを送る

取れたデータを今度はfluentdに流し込みます。これはfluent公式のクライアントが便利。

package main

import (
    "time"

    "github.com/fluent/fluent-logger-golang/fluent"
)

var (
    FLUENT_HOST = "localhost"
    FLUENT_PORT = 24224
    TAG         = "tag.of.temperature-and-humidity"
)

func main() {
    f := fluent.New(fluent.Config{
        FluentHost: FLUENT_HOST,
        FluentPort: FLUENT_PORT,
    })

    temperature, humidity := GetTemperatureAndHumidity()

    f.PostWithTime(TAG, time.Now(), map[string]interface{}{
        "temperature": temperature,
        "humidity": humidity,
    })
}

これだけ。PostWithTimeを使っておけば@timestampもきちんと記録されます。良い感じ。

折角なのできちんと作った

ほんとにこれだけだとちょっと寂しいので、ちゃんと拡張性がある感じのものを作ってみました。 Prometheus経由でもっとリアルタイム性の高い記録が出来たり、保存先やらセンサの追加がやりやすかったりします。多分。今後プラグインで拡張したり設定ファイルでどのセンサ使うか選べるようにしたい。…モチベーションが上がれば。