[JAVA] Überwachen Sie einfach das Raumklima. (1) Motivation und Konzept.

Ich wollte schon immer Änderungen in den Hauptumgebungsinformationen für Innenräume (privat / Büro / Fabrik) verfolgen. Informationen zu jeder CO2- und PM2,5-Konzentration sowie allgemeine Umgebungsinformationen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beleuchtungsstärke usw.).

PM2.5 ist ein Wort, das in den letzten Jahren häufig über Luftverschmutzung gehört wurde und sich auf mikropartikuläre Substanzen in der Atmosphäre bezieht. Zeigen auf.

Darüber hinaus wurde CO2-Konzentration in der Atmosphäre als Index für die globale Erwärmung herangezogen, befindet sich jedoch derzeit im Freien. Die durchschnittliche Konzentration beträgt ca. 400 ppm. Andererseits habe ich aus einem Artikel im Internet erfahren, dass es in einem geschlossenen Raum leicht 1000 ppm überschreitet. [Dieser Artikel](https://www.san-eee.com/measuring/co%e3%81%a8co2%e6%bf%83%e5%ba%a6%e3%81%ae%e4%ba% ba% e4% bd% 93% e3% 81% b8% e3% 81% ae% e5% 8d% b1% e9% 99% ba% e5% ba% a6% e3% 81% ab% e9% 96% a2% Laut e3% 81% 97% e3% 81% a6 /) besteht Besorgnis über die Auswirkungen auf die körperliche Verfassung, wenn sie 2000 ppm überschreiten, was eines der Hauptmotive für diese Initiative ist.

Unter der Annahme einer Fabrik haben wir außerdem eine Funktion hinzugefügt, mit der Betriebsinformationen von industriellen Automatisierungsgeräten erfasst und einfach überwacht werden können. Zu diesem Zweck verwenden wir OPC-UA, das in Industrie 4.0 / IIoT Aufmerksamkeit erregt, als Protokoll für die Erfassung von Informationen von Geräten. Derzeit denke ich, dass dieses Feld aus Sicht des IoT in Fabriken ein heißer Bereich ist, aber zunächst möchte ich es ausprobieren und Ihnen helfen, den Betriebsstatus von Geräten einfach zu überwachen.

Ich denke jedoch, dass derzeit noch eine kleine Anzahl von Geräten in Betrieb ist, die mit OPC-UA kompatibel sind. In diesem Fall das industrielle Netzwerkprotokoll des vorhandenen Geräts (z. B. EtherNet / IP (CIP) oder [Modbus](https: // ja. wikipedia.org/wiki/Modbus) usw.) benötigt einen Mechanismus zur Konvertierung in OPC-UA. Tatsächlich gibt es kommerzielle Produkte für eine solche Protokollkonvertierung. (Ich habe es noch nicht in Open Source gesehen)

Wir haben die folgenden Anforderungen festgelegt, um ein einfaches Tool zum Sammeln und Überwachen dieser Daten in Echtzeit zu erstellen.

--Überwachen Sie die allgemeinen Umweltinformationen für Innenräume (privat / Büro / Fabrik) (CO2, PM2,5, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beleuchtungsstärke). --OPC-UA erfasst und überwacht Betriebsinformationen von industriellen Automatisierungsgeräten --Läuft auf Raspberry Pi 3B

Sammeln von OSGi-Anwendungen, die unter Java 8 oder höher ausgeführt werden (da ich an Java und OSGi gewöhnt bin)
Die zur Überwachung verwendeten Zeitreihendatenbank- und Visualisierungstools verwenden vorhandene Open Source.
Stellen Sie die gesammelten Daten für andere Zwecke zur Verfügung (Datenquellenfunktion)

Das Bild sieht so aus. Zunächst wird in einer Reihe von Artikeln Github hier eine Reihe von Artikeln vorgestellt, die die erstellten Java-Bibliotheken zum Erfassen verschiedener Sensordaten enthalten und in einem einfachen Tool zusammenfassen. s5uishida / regnerisch).

In Zukunft möchte ich die Verwendung vereinfachen, indem ich sie containerisiere und in dem mit Kubernetes erstellten Edge-Container-Cluster bereitstelle, damit das Einstellen und Aktualisieren dieses Tools problemlos wiederholt werden kann.

Eine Reihe von Artikeln

Diese Reihe besteht aus folgenden Artikeln:

** Motivation und Konzept (diesmal) **
Bluetooth LE-Werbesignal mit Java abfangen (Bluetooth LE / bluez-dbus) Der zugehörige Github ist hier.
Temperatur / Luftfeuchtigkeit / Beleuchtungsstärke usw. vom TI SensorTag CC2650 mit Java (Bluetooth LE / bluez-dbus) abrufen Der zugehörige Github ist hier.
CO2-Konzentration von MH-Z19B mit Java abrufen (serielle Kommunikation / jSerialComm) Der zugehörige Github ist hier.
PM2.5-Konzentration von PPD42NS in Java (GPIO / Pi4J) abrufen Der zugehörige Github ist hier.
Betriebsinformationen zu industriellen Automatisierungsgeräten in Java (OPC-UA / Eclipse Milo) abrufen Der verwandte Github ist hier.
In einem einfachen Tool sammeln Der verwandte Github ist hier.
Postscript

Nachtrag

[2019.11.16] Die neuesten Informationen zu einfachen Tools finden Sie unter hier.