Raspberry-Pi にヒートシンク
自宅のエアコンのない室内温度を計るために動かしている Raspberry-Pi だけど先日暑かったからなのか、反応が無くなり再起動をかけることとなった。熱対策も必要だろうということで、ヒートシンクを買って貼ってみた。
貼る前は、エアコンの利く部屋に置いてある Raspberry-Pi と同じように、
VCGENCMD | vcgencmd/temp OK – 53.2[℃] 0 |
といった感じだったけど、貼り付けたものは、
VCGENCMD | vcgencmd/temp OK – 47.8[℃] 0 |
といった感じで、5℃~6℃のダウンとなった。まっ、十分な効果かな。もう1個買って、もう1つの方も対策してもいいかな。
homebridgeはnodejs-22でまだ不安定なのか?
node.js 22 が LTS 対応で出ているようだし、homebridge を動かしている raspberry-pi にインストールしたら、起動してくれない。仕方がないので再び node.js 20 にダウングレード。
CCS811空気品質センサーに温湿度補正の実行
CCS811を使った空気品質センサーを使っているけど、夜になると次第に異常な値になっていく。
原因はよく掴めないままだけど、CCS811の機能の中に温湿度で補正をかける処理がある。補正といってもちょっとした程度かと思っているけど、時間経過とともに大きく変化していることから、1時間おきに温湿度補正をかけるようにプログラムを追加してみた。
色々と処理を触ってみるけど、時間が経つと大きな値が取れる状態になってしまう。倍率みたいな設定項目あるのかな…
Kindle Fire HD
ママが、電子書籍で読む機会が増えた…ということで、Kindle Fire HD を購入した。早速セットアップ。自宅ネットワークに登録し、アカウントの設定やら Netflix アカウントの登録やらを終える。
Alexa
んで、Alexa も使えるし「Alexa, 今日の天気は?」を試してる。まあ、我が家はすでに Homebridge が動いていて「Hey Siri」、「OK Google」で、温湿度確認やらTVのON/OFFやら色々なことができる状態。でも、homebridge オタ状態なので「Alexa, テレビをつけて!」もやりたくなってくる。
homebridge-alexa
ググると、当然のように「Alexa経由で家の外からRaspberry Pi(Homebridge)に指示」というページが見つかる。このページに記載されているように、(1) homebridge-alexa をインストール、(2) 中継用のクラウドのアカウント作成、(3) Kindle 側に homebridge スキルのインストールを行う。
Switchbot Plug の制御
電気毛布が必要な時期、外出時の電源を切り忘れるのを防ぐために、昨年導入していた Switchbot Plug 。
スマホの SwitchBot アプリのタイマー機能で朝に強制オフの制御していたけど、寝る時にスイッチを入れるのは、自分が不在の時だとムダだし、homebridge や cron で制御するのも面白そう。
switchbot-utility のインストール
ということで、Raspberry-Pi に、switchbot-utility をインストール。
((( 事前にSwitchbot アプリは設定済み ))) $ sudo pip3 install switchbot-utility $ cd /usr/local/lib/python3.9/dist-packages/switchbot_utility
制御するには、Switchbot アプリのトークンと秘密鍵が必要なので、アプリを起動して「プロフィール」、「設定」の画面を開いて、「アプリバージョン」の表示を 10 回連打すると、「開発者向けオプション」を表示できる。この画面を開いてトークンとクライアントシークレットをコピーし、上記の switchbot_utility のフォルダ内に、settings.json のファイル名で保存。
Python で以下のスクリプトを実行すると、switchbot-utility で扱えるデバイスの一覧 deviceList.txt が作られる。
((( settings.json ))) // Switchbot アプリで取得したトークンとシークレットを、 // switchbot_utilitiy のフォルダに settings.json で保存しておく { "token": "xxxxx....", "secret": "yyyyy...." } ((( devicelist.py ))) // Python で以下のスクリプトを実行すると、deviceList.txt が作られる。 // 以下を devicelist.py で保存し、python3 devicelist.py で実行! from switchbot_utility.switchbot import Switchbot switchbot = Switchbot() switchbot.devicelist() ((( deviceList.txt ))) 441793xxxxxx, 電気毛布, Plug, 000000000000 C5B496xxxxxx, エアコン, Bot, 000000000000
実際に、Switchbot Plug を動かすために、下記のscriptでスイッチを制御できるようにしてみた。
#!/usr/bin/python3 # -*- mode: python; coding: utf-8; tab-width: 4 ; -*- # SwitchBot をON/OFFする import sys import time import os from switchbot_utility.switchbot_plug import SwitchbotPlug # ~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~ # 制御するSwitchBot に合わせて、上記~~~ を書き換える。 sb_dir = '/usr/local/lib/python3.9/dist-packages/switchbot_utility' # Switch Bot Plug MAC ADDR # deviceList.txt 調べた MACアドレスを記入 sb_plug_macaddr = '441793xxxxxx' # コマンドライン引数プロセス名 script_file_name = sys.argv.pop( 0 ) # コマンドライン引数 -d <デバイスID> while len( sys.argv ) >= 2 and sys.argv[0] == '-d' : sys.argv.pop( 0 ) sb_plug_macaddr = sys.argv.pop( 0 ) # setting.jsonを読み込むため os.chdir( sb_dir ) # SwitchBot Plug に接続 sb_plug = SwitchbotPlug( sb_plug_macaddr ) # ~~~~~~~~~~~~~ この部分に制御対象用のコンストラクタを書けばいい if len( sys.argv ) == 0 : # 引数なしは、状態を表示 print( sb_plug.get_power() ) elif len( sys.argv ) == 1 : # status | on | off | toggle or turn arg = sys.argv.pop() if arg == 'status' : # exitでスイッチ状態を返す sys.exit( 0 if sb_plug.get_power() == 'on' else 1 ) elif arg == 'on' : sb_plug.turn_on() # ON elif arg == 'off' : sb_plug.turn_off() # OFF elif arg == 'toggle' or arg == 'turn' : # スイッチを反転 pw = sb_plug.get_power() if pw == 'on' : sb_plug.turn_off() elif pw == 'off' : sb_plug.turn_on()
このプログラムを、homebridge-cmdswitch2 の設定に加える。
{ "platform": "cmdSwitch2", "name": "cmdSwitch2", "switches": [ { "name": "電気毛布", "on_cmd": "/usr/local/bin/switchbot-plug.py on", "off_cmd": "/usr/local/bin/switchbot-plug.py off", "state_cmd": "/usr/local/bin/switchbot-plug.py status" } ] }
ということで、「OK Google, 電気毛布を点ける」でON、朝は起床時間にあわせたタイマーでOFF完成。
Raspberry Pi のUSB電源ケーブルを交換
MZ80C筐体の Raspberry-Pi に温湿度センサーBME280をつけてトイレに置いてあるけど、ボードを Raspberry-Pi 3 model A+に替えたら、電圧不足の記録が残ってて週に1度のペースでフリーズしてる。USBの電源アダプターも2A以上だせる物に替えても効果なし。ただ、USB電源ケーブルの長さが足りなくて、古いUSB延長ケーブルを挟んでいるんだけど、これが怪しいのかな。長い太目のUSB電源ケーブルに交換し、延長ケーブルを取り外す。効き目あるかな。
交換して半日たったけど “vcgencmd get_throttled” を見ても、電圧低下の警告が出ていない。効果ありかな。
(追記)2日間運用して、電圧低下の警告が1度も発生していない。これで安心
Rapberry-Pi の更新で GPIO が動かない
64bit OS の arm64 で動かしている Raspberry-Pi で、rpi-update を実行したら、kernel が Linux 6.1.61-v8+ となり、自作スクリプトのいくつかが動かなくなった。原因は wiringPi や GPIO など絡んだ処理の中では、/proc/cpuinfo にアクセスして “Hardware” を取得しその値に合わせてアクセスするポートなどを切り替えているみたい。しかしながら、linux-6.x になったら /proc/cpuinfo で Hardware 情報が取れなくなったため、wiringPi, GPIO関連のプログラムが動かなくなった。
BME280 温湿度センサーを GPIO 経由から ioctl() から I2C を制御する処理に書き換え
$ ./bme280 Oops: Unable to determine board revision from /proc/cpuinfo -> No "Hardware" line -> You'd best google the error to find out why.
参考にしていたプログラムが wiringPi 経由で I2C 接続の温湿度センサー bme280 を使っていたけど、仕方がないのでプログラムを修正し、ioctl() 経由に修正。
bit 演算が多用されていて、unsigned char と char の宣言を手抜きしたら、異常値が出るようになった。char型の部分を unsigned char に修正したら、大きな値にずれる異常値はなくなった。でも、その後も時々小さな値となる異常値が発生した。どうも nagios やら munin で監視していると時々同じタイミングで bme280 の値取得の処理が起動されるようで、I2C デバイスの競合が発生していると思われた。このため、I2C デバイス /dev/i2c-* を開く際に flock() による、排他処理も追加した。
OLED ディスプレィ SSD1306 の処理を Adafruit_CircuitPython_SSD1306 に変更
Adafruit_Python_SSD1306 を使って表示させていた処理が動かなくなる。内部で WiringPi などを使っているのか “RuntimeError: Could not determine platform…” といったメッセージが出て動かなくなる。これも GPIO あたりのトラブル。調べていると Adafruit_CircuitPython_SSD1306 なら動きそう。
$ sudo pip3 install adafruit-circuitpython-ssd1306
若干のプログラム修正で動くようになった。
スクリプト言語の比較
Raspberry Pi で、自宅内の温湿度管理とか色々やっていて、shell や perl や python などのスクリプトを使っているけど、ただでさえ遅い Raspberry-Pi だし、少しでも軽く動いてほしくて、lua なども使っている。
でも、shell だと、bash で書いているけど、高機能な分だけ遅いし、少しでも軽くなればと、インストールされているスクリプト言語のサイズを改めて比較をしてみた。
$ ls -al <いろいろ> -rwxr-xr-x 1 root root 14000 1月 2 2021 /usr/bin/lua50 -rwxr-xr-x 1 root root 91904 12月 10 2020 /bin/dash -rwxr-xr-x 1 root root 92292 12月 22 2018 /bin/sed -rwxr-xr-x 1 root root 120704 2月 17 2020 /usr/bin/mawk -rwxr-xr-x 1 root root 133048 8月 1 2016 /usr/bin/lua5.1 -rwxr-xr-x 1 root root 974312 3月 28 2022 /bin/bash -rwxr-xr-x 2 root root 3201036 9月 25 2021 /usr/bin/perl5.32.1 -rwxr-xr-x 1 root root 4703672 3月 12 2021 /usr/bin/python3.9
個人的には、軽いスクリプトというと、sed < awk < lua < bash < perl < python というイメージで使い分けをしていた。
しかし、これを見ると、bash と dash で10倍の差、軽くなればと使っていた lua だけど、lua5.1 と lua50 でも 10 倍の差がある。perl だと bash の 3倍、python だと bash の5倍。バイナリのサイズが単純に処理速度に反映される訳ではないけど、これを見る限り、自分で書いている手抜きスクリプトであれば、dash や lua50 で動かした方がよさそうだな。
また、下手に Perl を使うぐらいなら、bash の中で sed や awk を交えながらスクリプトを書くことも多いけど、下手に bash の中で sed や awk をガシガシ使ったら、あんまり早くなさそうだな。
これからは、lua50 < dash < sed , awk < bash < perl < python かな。
Raspberry-Pi MZ80C のボード差し替え
RPi model A+ が異常
以前に購入した Raspberry-Pi model A+ の MZ80C だけど、ボードがおかしくなっているのか、CPU 負荷がアイドル状態なのに 100% となっている。同様の Rapberry Pi と処理速度も変わらないし、何か変。RPi3 のボードに比べると処理速度も遅いし、RPi 3 model A+ のボードが同じ RPi3 model B より割安なのでボード差し替えをやってみる。
RPi 3 model A+ に差し替え
せっかくだし、表示部分も I2C 接続の SSD1306 の OLED Display を買う。
https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_SSD1306
((( SSD1306 ))) GND VCC SCL SDA 黒 白 灰 紫 ((( BME280 ))) VDD GND NC SDI SDO SCK VDD GND -- SDA --- SCL 白 赤 × 黄 × 青 ((( Raspberry-Pi ))) 3.3 SDA SCK × GND
BME280, Adafruit SSD1306を使えるように
この RPi は、2Fのトイレに設置して、2Fの廊下全体の温度を測っていた。なので、載せ替えした RPi にも同様の機能を移植。
なんとか動くようになったかな。
ただ、syslog を見ると、電源電圧不足の警告が出ているし、たまに繋がらなくなる。確認すると再起動してる。USB電源アダプタ電流とれるやつに差し替えが必要だな。