ppDAQC Pi-PlateからInitialStateへ温度データをストリーミング - ヘッドレスRaspberry Piで実現

ppDAQC Pi-Plateは、センサーをRaspberry Piにシームレスに接続する多機能データ取得インターフェースです。8つのアナログ入力と8つのデジタル入力を備え、最大16の独立したチャネルでリアルワールドデータを取得できるため、産業監視、研究ラボ、DIYプロジェクトに最適です。

データ収集に加え、デジタルおよびアナログ出力も提供し、センサーフィードバックに基づいてプロセスを制御できます。しかし多くの導入では、最も価値のある機能はリモート監視です。Raspberry Piのコンパクトなサイズ、低消費電力、Wi-Fi機能により、キーボードやモニターなしで「ヘッドレス」運用が可能です。倉庫、温室、産業施設などの遠隔地に設置できます。

データの可視化にはいくつかの選択肢があります：

1. ターミナルに生の読み取り値を表示 - 機能的だが魅力的ではない。
2. データをローカルファイルに書き込み、後でスプレッドシートやmatplotlibで分析 - 徹底的だが時間がかかる。
3. データをクラウドにリアルタイムでストリーミングし、動的ダッシュボードで表示 - 最も効率的でユーザーフレンドリーなアプローチ。

この記事では、2つのDS18B20センサーからの温度読み取り値をInitialStateにストリーミングし、室温と半田ペースト用の冷蔵チャンバーのライブグラフを表示することで、オプション3を実演します。

ステップ1: 必要なもの

ソフトウェア

1. InitialStateアカウント - InitialState.comでサインアップし、承認を待ちます。

2. Pythonライブラリ - pipでISStreamerモジュールをインストールします。ターミナルから実行：
sudo pip install ISStreamer

ハードウェア

• Raspberry Pi（Wi-Fi搭載の任意のモデル、ppDAQC Pythonモジュールがプリロード済み）
• ppDAQCボード（Pi-Plates.com製）
• DS18B20デジタル温度センサー 2個（Amazon、Digi-Keyなど）
• 4.7kΩプルアップ抵抗 2個（4.7kΩが入手できない場合は10kΩを2個並列で約5kΩに）
• 接続ワイヤーとブレッドボードまたはppPROTO（半永久的なセットアップ用）

ステップ2: 回路を構築

以下の図に従って、各DS18B20センサーをppDAQCボードに接続します。データラインに4.7kΩプルアップ抵抗を3.3V電源に接続します。10kΩ抵抗を使用する場合は、並列接続して約5kΩにします。

ソフトウェアセットアップ

InitialStateダッシュボードで新しいロギングクライアントキーを作成します。その後、Piで以下のPythonスクリプトを作成し、tempLOG.pyとしてホームディレクトリに保存します。

import time
from piplates import ppDAQC
from ISStreamer.Streamer import Streamer

# 独自のクライアントキーに置き換え
client_key = "YOUR_CLIENT_KEY_HERE"

# InitialStateへのストリーム作成
stream = Streamer(client_key)

while True:
    # DS18B20センサーから温度を読み取り
    ambient = ppDAQC.getTEMP(1)  # チャンネル1
    cooler = ppDAQC.getTEMP(2)   # チャンネル2

    # 読み取り値をログ
    stream.pushData("Ambient", ambient)
    stream.pushData("Cooler", cooler)

    # 次の読み取りまで5分待機
    time.sleep(300)

スクリプトを実行します：
sudo python tempLOG.py - エラーなく開始されることを確認してください。

ステップ3: InitialStateでデータを表示

数時間ログ記録後、InitialStateアカウントにログインします。プロジェクトのページに移動し、「Lab Temperature Data」というログファイルを開きます。ソースボタンをクリックすると、以下のような生のエントリが表示されます：

DateTime,SignalSource,OriginalPayload
2014-12-18T15:50:57.837852Z,"Lab Temperature Data","Stream Starting"
2014-12-18T15:50:58.841351Z,Cooler,37.6
2014-12-18T15:50:59.844371Z,Ambient,69.55
2014-12-18T15:56:00.947597Z,Cooler,36.5875
2014-12-18T15:56:01.950743Z,Ambient,68.7625

組み込みのグラフツールを使用して、AmbientとCoolerの読み取り値のリアルタイムチャートを作成し、アラートの設定やさらなる分析のためのデータエクスポートが可能です。

ppDAQC Pi-Plate、ヘッドレスRaspberry Pi、InitialStateを組み合わせることで、軽量でスケーラブルかつ安全なセンサーデータパイプラインが実現し、実用的な洞察をダッシュボードに直接配信できます。