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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。

RPi-MZ80Cのボード入替え

Raspberry-Pi による ミニチュア MZ80C のボードを入れ替えして、表示部分も入替え。
{CAPTION}
以前より導入していたBME280の温度・湿度・気圧に加え、不快指数とYahoo天気の天気情報を表示するようにしてみた。

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。

Raspberry Pi の bullseye 更新

いつも大きい更新をかける時は、依存関係でトラブルから、利用頻度の低いパッケージを削除したり、重要なパッケージだけ個別に更新していたけど、”apt-upgrade –without-new-pkgs” は、便利なコマンド。これなら、ディスク容量が少ない Raspberry-Pi でも途中で容量不足で止まったりといった心配も少ない。

((( busterで更新 )))
$ sudo aptitude update ; sudo aptitude safe-upgrade

((( bullseyeの登録 )))
$ sudo vi /etc/apt/sources.list.d/11-bullseye.list
deb http://raspbian.raspberrypi.org/raspbian/ bullseye main contrib non-free rpi
deb-src http://raspbian.raspberrypi.org/raspbian/ bullseye main contrib non-free rpi

((( 最小限アップグレード )))
$ sudo aptitude
$ sudo apt upgrade --without-new-pkgs
$ sudo aptitude safe-upgrade

2台まとめての buster→bullseye 更新でいくつか、自分の家専用の処理が動かなくなったが、ボチボチと修正し復帰かな。

WiFiスキャンをさせてみた

自宅内のネットワークに繋がらない時があって悩んだら、外で使っていたモバイルルータがつけっぱなしで、自宅内ネットワークのサービスに接続できないのが原因だったりする。パケットも無駄に消費するので、自宅内でモバイルルータが動いていたら警告させるようにしたい。

wifi scan

メインサーバは有線だけなので、有線LAN接続で WiFi が空いている Raspberry-Pi で監視させてみた。

$ sudo iw dev wlan0 scan | grep "SSID: ルータのSSID"

最初は homebridge の homebridge-cmdswitch2 の state_cmd に仕込んでみたけど、モバイルルータが動いていたら警告してほしい。Siri のオートメーション経由で警告することもできるかもしれないけど、スマホに頼る形になるなぁ。

nagios で警告させたいけど、raspberry-pi に nagios を入れるのは資源のムダに思える。ということで、Raspberry-Pi には nagios の監視をリモートで呼び出す nagios-nrpe-server を 入れて、上記 iw コマンドを動かす check スクリプトを書いてみた。

check_iwscan

nagios-nrpe-server から呼出す際に、Raspberry-Pi で動かすのもあるし、OS 負荷が軽くなるように Lua で書いてみた。

#!/usr/bin/lua

-- 見つけるべきSSID
local check_list = {}
check_list[ "tsaitoh.net" ] = "ok"
check_list[ "tsaitoh.net_e5785" ] = "warning"
check_list[ "tsaitoh.net_hwd14" ] = "critical"

-- 見つけたSSID毎の数
local count = {}
count[ "ok" ] = 0
count[ "warning" ] = 0
count[ "critical" ] = 0

-- スキャン結果を処理
local handle = io.popen( "/usr/bin/sudo /sbin/iw dev wlan0 scan" , "r" )

if handle then
   for line in handle:lines() do
      -- SSID を抽出
      ssid = string.match( line , "^%s*SSID: (.+)$" )
      if ssid then
         -- SSID のカウント
         local lv = check_list[ssid]
         if lv then
            count[lv] = count[lv] + 1
         end
         -- print( ssid ) ;
      end
   end
   handle:close()
end

-- カウント結果に応じたexit値を決める
local status = 0
local st_mess = "Ok"

if count["critical"] > 0 then
   status = 2
   st_mess = "Critical"
elseif count[ "warning" ] > 0 then
   status = 1
   st_mess = "Warning"
end

-- 結果の表示
print( string.format( "IWSCAN %s - ok:%d/warn:%d/critical:%d" ,
                      st_mess , count["ok"] , count["warning"] , count["critical"] ) )
os.exit( status )

MQTTの設定

MQTTとホームオートメーション

自宅サーバで、ホームオートメーションもどきで遊んでいるけど、デバイスとのデータのやり取りは軽量の MQTT プロトコルがあるらしい。M5Stack ATOM Lite などからの情報を上げる時などで遊べそうなので、実験してみよう。

# 現状では センサー側の Raspberry-Pi では inetd.conf などで問合せポートにアクセスがあったら測定値を echo バックするような設定となっている。

mosquittoのインストール

でもひとまずは、MQTT ブローカー のオープンソース実装 mosquitto をインストール。

ブローカーとなる Raspberry-Pi には、mosquitto, mosquitto-clients をインストール。

((( ブローカーで mosquitto のインストール )))
$ sudo aptitude install mosquitto mosquitto-clients

温湿度センサーを搭載したパブリッシャー側の Raspberry-Pi には、mosquitto-clients のみをインストール。最終的には Net::MQTT::Simple を使うようにしたから不要だけど動作試験には使える。

((( パプリッシャー側は mosquitto-client だけ入れる )))
$ sudo aptitude install mosquitto-clients

mosquitto はデフォルトで外部接続を受けないので、外部接続の設定を追加。Debian流で /etc/mosquitto/conf.d/00-remote-access.conf にリモートアクセスを受ける設定を追記。

# listener<tab>1883 だとエラーになった。項目区切りで tab 使えんのか???

後のブラウザで確認するために、websocket の機能も設定しておく。

((( 最小限の生接続でひとまず実験 )))
$ sudo vi /etc/mosquitto/conf.d/00-remote-access.conf
listener        1883  # 1883 ポートで受信
allow_anonymous true  # パスワード無し

((( Websocket の設定 )))
$ sudo vi /etc/mosquitto/conf.d/10-websocket.conf
listener        15675
protocol        websockets

((( mosquitto を再起動 )))
$ sudo systemctl restart mosquitto

((( パスワード認証を使うなら )))
$ sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd mqtt

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf
(先頭に)
per_listener_settings true

$ sudo vi /etc/mosquitto/conf.d/00-remote-access.conf
(追記)
password_file /etc/mosquitto/passwd

$ sudo systemctl restart mosquitto

MQTTの基本的な導通テスト

まずは基本的な導通テスト

((( ブローカー側 )))
$ sudo mosquitto_sub -d -t /sensor/place/temperature/host

((( パブリッシャー側 )))
$ mosquitto_pub -h ブローカーホスト名 -d -t /sensor/place/temperature/host -m 12.34

((( 実験結果 )))
$ sudo mosquitto_sub -d -t /sensor/place/+/host
Client (null) sending CONNECT
Client (null) received CONNACK (0)
Client (null) sending SUBSCRIBE (Mid: 1, Topic: /sensor/place/+/host, QoS: 0, Options: 0x00)
Client (null) received SUBACK
Subscribed (mid: 1): 0
Client (null) received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, '/sensor/place/temperature/host', ... (4 bytes))
12.34

パブリッシャー側のプログラム

外気?温度(トイレ)で温度湿度を測っている Raspberry Pi の温度情報更新処理の中に Perl でブローカー宛にパプリッシュする処理を埋め込むのなら、Net::MQTT::Simple で書くのが簡単。
Net::MQTT::Simple が HTTP::Tiny を使うけど、CPAN でインストールするパッケージは最小にしたいので、HTTP::Tiny は apt-get でインストール。

((( HTTP::Tiny をインストール )))
$ sudo aptitude install libhttp-tiny-perl

((( CPANで Net::MQTT::Simple をインストール )))
$ sudo perl -MCPAN -e shell
cpan[..]> install Net::MQTT::Simple

retain(…) でメッセージを送る際に、複数の項目を連続で送る場合は、各項目毎に 30msec 50msec ほどの遅延が必要だった。
# パブリッシャー側の問題?/ブローカー側の問題? 20msec だと後続の retain が失敗した。30msecだと最後の retain が失敗(不安定)

use Net::MQTT::Simple;
use Time::HiRes 'usleep' ;
my $mqtt = Net::MQTT::Simple->new("ブローカーホスト名") ;       # brokerのホスト名

$mqtt->retain( "/sensor/place/temperature/host" => "12.3" ) ; # センサーの値を送る時
usleep( 50000 ) ;                                             # 50msecの遅延が必要
$mqtt->retain( "/sensor/place/humidity/host" => "67.8" ) ;    # センサーの値を送る時
usleep( 50000 ) ;
$mqtt->retain( "/sensor/place/pressuore/host" => "1023.4" ) ; # センサーの値を送る時

ひとまずサブスクライバの代わりに Web ブラウザで mosquitto の結果を見るための HTML , js をダウンロード。

$ cd /var/www/html
$ sudo mkdir mqtt
$ cd mqtt
$ sudo wget https://raw.githubusercontent.com/rabbitmq/rabbitmq-web-mqtt-examples/master/priv/echo.html
$ sudo wget https://raw.githubusercontent.com/rabbitmq/rabbitmq-web-mqtt-examples/master/priv/mqttws31.js

echo.html の受信するトピックの設定を修正。

    ((( 84行目 )))
        var print_first = pipe('#first', function(data) {
            message = new Paho.MQTT.Message(data);
            message.destinationName = "/sensor/place/+/host"; // トピックを修正
            debug("SEND ON " + message.destinationName + " PAYLOAD " + data);
            client.send(message);
        });

    ((( 108行目 )))
        var options = {
            timeout: 3,
            keepAliveInterval: 30,
            onSuccess: function () {
                debug("CONNECTION SUCCESS");
                client.subscribe("/sensor/place/+/host", {qos: 1}); // トピックを修正
            },
            onFailure: function (message) {
                debug("CONNECTION FAILURE - " + message.errorMessage);
            }
        };

HomePod mini 16.3

Home Pod mini の HomePod 16.3 が公開され、今までは HomePod 内に内蔵されているけど Home アプリなどで使えなかった温度・湿度センサーの機能が、参照できるようになった。{CAPTION}

更新直後は、温度センサーの項目が増えた割りに調整中の表示だったけど、しばらく経つと温度が取れるようになってきた。同じリビングに設置してある Raspberry-Pi に付けてある温湿度センサーの値と比較すると、温度は0.5℃ほどの差だけど、湿度は 10% ほどの違い。

{CAPTION}

{CAPTION}

{CAPTION}

hb-service upgrade-node で更新

Raspberry-Pi で動かしている homebridge だけど、node.js の更新は curl とか使ってたけど、hb-service でインストールできるんだ。便利。

$ sudo hb-service update-node

node.js もメジャーバージョンが、16 から 18 に以降したうえで、最新の node.js 19 が発表されたみたい。

PlayStationのプラモデル

思わずポチったプラモデル。 使い道は決まってるよね。
{CAPTION}

raspberry-pi bullseye で cec-client が動かない

最近は、google-home や Siri 経由で TVやチューナー の ON/OFF させるのに cec-client を使っているので、これが使えないと致命的。

症状

単純に apt で入った cec-client 6.0.2 では、デバイスが見つからない。(どうも 非 RPi のパッケージが入るらしい)

$ sudo aptitude install cec-client
$ echo 'scan' | cec-client -s -d 1
autodetect FAILED.
$ cec-client -l
Found devices: NONE
$ dpkg -l | grep cec
ii  cec-utils          6.0.2

バージョンを落としてみたけど、動かない。

$ sudo aptitude install cec-client/buster
$ echo 'scan' | cec-client -s -d 1
反応なし..^C でも止まらない
$ dpkg -l | grep cec
ii  cec-utils          4.0.7 

記事を漁ると bullseye では cec-client が動かないとかいう記事もあるなか、libCEC-6.0.2 を github よりインストールを行う。

github より libCEC をインストール

((( 最初に競合しそうな cec 関連を消す )))
$ sudo aptitude purge libcec4 libcec6 cec-utils

((( 資料を参考に... )))
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install cmake libudev-dev libxrandr-dev python3-dev swig git

((( raspberry-pi 用の platform をインストール )))
$ cd
$ git clone https://github.com/Pulse-Eight/platform.git
$ mkdir platform/build
$ cd platform/build
$ cmake ..
$ make
$ sudo make install

((( libcec のインストール )))
$ cd
$ git clone https://github.com/Pulse-Eight/libcec.git
$ mkdir libcec/build
$ cd libcec/build
$ cmake -DRPI_INCLUDE_DIR=/opt/vc/include -DRPI_LIB_DIR=/opt/vc/lib ..
$ make -j4
$ sudo make install
$ sudo ldconfig

これが入って、ようやく cec-client が動き出す。Google Home や Siri のホームオートメーションはやっぱり便利。

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