ぼかし肥料作り-2: Pachubeで発酵熱オンラインモニタリング

センシング中データのタグクラウド。Pachubeトップページより。

『Pachube （パッチベイ）』はインターネットを介してセンサーなどからの環境データをリアルタイムに共有できるサイトだ。 ユーザ登録すれば誰でも計測した環境データをアップロードできるし、APIを利用することによって 公開アップされている全てのデータに様々なアプリケーションからアクセスが可能である。 トップページのタグクラウドではユーザが公開している様々なデータがどのような種類のものなのかが伺える。 radiation（放射線） elevation（標高） gas connections（ガス接続）？ watts（ワット数） humidity（湿度） longitude（経度） Co2（二酸化炭素） … 各タグの遷移先では、そのタグをつけているセンシングデータの配置を表示した地図が観れる。 試しに「radiation」をクリックしてみると…

radiation

恐ろしい結果が返ってくる。 現在進行中の東京電力第一原子力発電所人災によって飛散した放射線のリアルタイム計測である。 各マーカーをクリックするとセンシングのフィードの画面に遷移し、データグラフが表示される。 フィードには複数のデータストリームが表示され、その場所でどんなデータがリアルタイムに計測されているかがわかる。 ちなみに以下のフィードは、僕がリアルタイムに公開しているぼかし肥料の発酵熱と気温・湿度・露点温度である。

Pachube フィード画面 Fermentation temperature of composts

今回はArduinoとEthernet Shieldを使い、自作したぼかし肥料の発酵熱をリアルタイムでモニタリングしてみる。 使用する部品は以下。 Arduino Duemilanove 328 Ethernet Shield 温度センサ LM35DZ × 4 [配線図] デジタル温湿度センサ SHT-71 × 1 [配線図] 参考サイト YAPAN.org [ レシピ39：自分の生活環境の放射線量を計測したい ] （こちらのサイトでは、Sparkfun Pachube製のガイガーカウンターモジュールSEN-09848を使用してPachubeにアップロードするための詳細な情報あり。 大変参考にさせていただきました。Sketchの一部分使わせていただいております。） 参考リンク先にはArduinoとPachubeを接続するためのたいていの事が書いてあるので、ここでは割愛する。 Pachubeにユーザ登録してフィードとデータストリームを設置した後、回路図とArduino、Ethernet Sheild、Ethernetケーブルをルータにつなげて 以下のスケッチをアップ。 CompostsFermentationTemp2Pachube ▼ /*  * sketch name   : CompostsFermentationTemp2Pachube  * summary       : ぼかし肥の発酵温度を4種類のフィードでオンラインモニタリングする  */ // init setting ////////////////////////////////// #include <SPI.h> #include <Ethernet.h> #include <EthernetDHCP.h> #include <Sensirion.h> // 設定ファイル読み込み #include "PrivateSettings.h" // Arduino 基準電圧 #define ARDUINO_VCC 5 // Pachube データストリームID unsigned int datastream_ids[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}; // 温度センサ  type / 0:LM35DZ  1:LM60BIZ  2:LM61CIZ unsigned int temperature_pins[] = {0, 1, 2, 3}; // アナログピン0,1,2,3 unsigned int temperature_sensor_type[] = {0, 0, 0, 0}; // 使用センサタイプ(temperature_pins の値に対応) float temperature_gain[] = {5, 5, 5, 5}; // Op-amp ゲイン(temperature_pins の値に対応) #define CNT_TEMPERATURE_PINS  sizeof(temperature_pins) / sizeof(temperature_pins[0]) float temp_data[CNT_TEMPERATURE_PINS]; // 温度データ格納 // 気温・湿度・露点  type / SHT71 #define SHT_CLOCK_PIN 7   // CLOCK(デジタルピン) #define SHT_DATA_PIN  8   // DATA(デジタルピン) #define CNT_SHT       3 float sht_data[CNT_SHT]; // SHTデータ格納 // センシングデータ総数 #define SENSOR_CNT CNT_TEMPERATURE_PINS + CNT_SHT // api.pachube.com IPアドレス byte server_ip_address[] = {   173, 203, 98, 29 }; // TCP client Client client(server_ip_address, 80); // TCP client Client log_client(log_server_ip_address, 80); // 更新インターバル(minutes) const unsigned int update_interval = 5; // 次にフィードを更新する時刻 unsigned long next_execute_millis = 0; // 更新データ String csv_data = ""; // Pachube float log_data[SENSOR_CNT]; // ログサーバ // SHT-71  Sensirion obj_sht = Sensirion(SHT_DATA_PIN, SHT_CLOCK_PIN); // function ////////////////////////////////// /*  * func name  : calcTemperature  * processing : 温度センサの種類別計算処理  * param      : arduino_vcc Arduino基準電圧  *              sensor_type 0:LM35DZ / 1:LM60BIZ / 2:LM61CIZ  *              analog_val  Analog値(0-1023)  *              gain        Op-amp ゲイン  * return     : 計測温度(℃)  */ float calcTemperature(float arduino_vcc, int sensor_type, int analog_val, float gain) {   float dc_offset; // DCオフセット電圧(V)   float factor; // 温度係数(V/1℃)      switch (sensor_type) {     case 0: // LM35DZ       dc_offset = 0;        // DC offset;0V       factor    = 0.01;     // +10mV/℃       break;     case 1: // LM60BIZ       dc_offset = 0.424;    // DC offset 424mV       factor    = 0.00625;  // +6.25mV/℃       break;     case 2: // LM61CIZ       dc_offset = 0.6;      // DC offset 600mV       factor    = 0.01;     // +10mV/℃       break;     default:       return 0;       break;   }      return (((arduino_vcc * analog_val) / 1023) - (dc_offset * gain)) / (factor * gain); } /*  * func name  : appendFloatValueAsString  * processing : Float型の値をString型に整形  * param      : outString 文字列格納  *              value     値格納  * return     : 整形後の文字列  */ void appendFloatValueAsString(String& outString, float value) {   int integerPortion = (int)value;   int fractionalPortion = (value - integerPortion + 0.0005) * 1000;   outString += integerPortion;   outString += ".";   if (fractionalPortion < 10) {     // e.g. 9 > "00" + "9" = "009"     outString += "00";   }    else if (fractionalPortion < 100) {     // e.g. 99 > "0" + "99" = "099"     outString += "0";   }   outString += fractionalPortion; } /*  * func name  : updateDataStream2Pachube  * processing : Pachubeに値をアップデート  * param      : environment_id 環境ID  *              api_key        APIキー  *              value          更新値文字列(CSV形式)  * return     : なし  */ void updateDataStream2Pachube(int environment_id, char *api_key, String value) {   Serial.println(environment_id);   Serial.println(api_key);   Serial.println(value);   Serial.println(value.length());   // Try to connect to the server   Serial.println();   Serial.print("Connecting to Pachube...");   if (client.connect()) {     Serial.println("connected");   } else {     Serial.println("failed");     return;   }   // サーバにアクセスして指定したデータストリームを更新   client.print("PUT /v2/feeds/");   client.print(environment_id);   client.println(" HTTP/1.1");   client.println("User-Agent: Arduino");   client.println("Host: api.pachube.com");   client.print("X-PachubeApiKey: ");   client.println(api_key);   client.print("Content-Length: ");   client.println(value.length());   client.println("Content-Type: text/csv");   client.println();   client.println(value); } /*  * func name  : updateDataLog  * processing : ログサーバにデータをアップロード  * param      : value 更新値配列  *              cnt   更新値総数  * return     : なし  */ void updateDataLog(float *value, unsigned int cnt) {   // Try to connect to the server   Serial.println();   Serial.print("Connecting to Log Server...");   if (log_client.connect()) {     Serial.println("connected");   } else {     Serial.println("failed");     return;   }   // 指定のwebサーバのPHPスクリプトにGET送信   log_client.write("GET ");   log_client.write(LOG_DIR);   for (int i = 0; i < cnt; i++) {     Serial.print("val");     Serial.print(i);     Serial.print(":");     Serial.println(value[i]);     if (i==0) {       log_client.write("?");     } else {       log_client.write("&");     }     log_client.write("val");     log_client.print(i, DEC);     log_client.write("=");     log_client.print(value[i], DEC);   }   log_client.write(" HTTP/1.1"); //  log_client.write("HOST: "); //  log_client.write(LOG_DOMAIN); //  log_client.write("\n\n"); } // setup ////////////////////////////////// void setup() {   Serial.begin(9600);   // DHCPセッション開始   EthernetDHCP.begin(mac_address); } // loop ////////////////////////////////// void loop() {   // DHCPによるIPアドレスのリースを維持   EthernetDHCP.maintain();   // 発酵温度(CSV形式で送信値を整形)   csv_data = "";   for (int i = 0; i < CNT_TEMPERATURE_PINS; i++) {          // Pachube     temp_data[i] = calcTemperature(ARDUINO_VCC, temperature_sensor_type[i], analogRead(temperature_pins[i]), temperature_gain[i]);     csv_data += datastream_ids[i];     csv_data += ",";     appendFloatValueAsString(csv_data, temp_data[i]);     csv_data += "\n";          // ログサーバ     log_data[i] = temp_data[i];   }   // 気温 & 湿度 & 露点   obj_sht.measure(&sht_data[0], &sht_data[1], &sht_data[2]);   int j = 0;   for (int k = CNT_TEMPERATURE_PINS; k < SENSOR_CNT; k++) {          // Pachube     csv_data += datastream_ids[k];     csv_data += ",";     appendFloatValueAsString(csv_data, sht_data[j]);     csv_data += "\n";          // ログサーバ     log_data[k] = sht_data[j];          j++;   }   /* Pachube */   // ホストからの応答を表示   if (client.available()) {     char c = client.read();     Serial.print(c);   }   if (client.connected()) {     Serial.println("Disconnecting.");     client.stop();   }   Serial.println();   Serial.println("Updating...");   // Pachubeにアップ   updateDataStream2Pachube(environment_id, API_KEY, csv_data);   /* ログサーバ */   // ホストからの応答を表示   if (log_client.available()) {     char c = client.read();     Serial.print(c);   }   if (log_client.connected()) {     Serial.println("Log Client Disconnecting.");     log_client.stop();   }   Serial.println();   Serial.println("Log Updating...");   // 別サーバにログを記録   updateDataLog(log_data, SENSOR_CNT);   delay((update_interval * 60) * 1000UL); } PrivateSetting.h ▼ /*  * sketch name   : CompostsFermentationTemp2Pachube(PrivateSetting.h)  * summary       : ぼかし肥の発酵温度を4種類のフィードでオンラインモニタリングする  */ /* Pachube */ const int environment_id = 24902; // APIキー #define API_KEY "○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○" // MACアドレス byte mac_address[] = {   ○○○○, ○○○○, ○○○○, ○○○○, ○○○○, ○○○○ }; /* ログサーバ */ // IPアドレス byte log_server_ip_address[] = {   ○○○, ○○○, ○○○, ○○○ }; // ホスト名 #define LOG_DOMAIN "○○○○○○○○○○○○" // 保存処理ファイルパス #define LOG_DIR "○○○○○○○○○○○○○○○○"

ぼかし肥料とともにベランダに設置。

リアルタイムのデータはこちらから。 Pachubeのサーバとは別のサーバにログを溜める予定だったけど、なぜかこれはうまくいっていない。 サーバにあるログ処理スクリプトを直接叩くと思ったとおりにログファイルが生成されるので、SketchからPHPが叩けてないっぽい。 原因調査中。