Pflanzenüberwachungssystem Mit dieser Anleitung ist es Ihnen möglich, eine Grafische Übersicht über Ihr Pflanzen zu bekommen. Es werden swohl die Temperatur und Feuchtigkeitsdaten sowie die der Pflanze aktuell zur Verfügung stehende Lux Zahl angezeigt. Optional: Bei Pflanzen im Outdoor bereich, kann die aktuelle Regenwahrscheinlichkeit eingeblendet werden.
1. Hardware
rpi-5.10.y
SD-Karte
2. Installation des Pi
Damit der Rasberry Pi zum ersten mal starten kann, muss zunächst die Micro-SD Karte mit dem entsprechenden Betriebssysem installiert werden. Dazu wird die SD-Karte in einen PC eingesteckt und mit Hilfe der Software "Pi Installer" installiert.
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Download Pi Installer von der Website https://www.raspberrypi.com
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Pi Installer starten und unter "Betriebssystem" "Raspberry Pi OS Lite" auswählen.
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Unter "SD Karte" die gewünschte SD Karte auswählen.
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Mit Strg + Shit + X bzw. Control + Shift + X den Advance Mode öffnen.
Einstelllungen nach eigenem Bedarf anpassen
Hierbei gilt es folgendes zu beachten:
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ssh muss aktiviert werden. PW selst wählen.
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Wifi muss zumindest bei den Pi Zero Geärten eingerichtet werden. (Achtung beim Pi Zero hat nur Wifi 4)
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Durch Auswahl der Funkion "Schreiben" fortfahren. Meldung mit "Ja" bestätigen.
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Einleigen der SD Karte in den Raspberry Pi, einstecken der Stromversorgung und erster Hochfahren des Gerätes
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Verbidnung mit ssh aufbauen.
Dazu Terminal öffnen und zum Verbidnungsaufbau folgenden fehl kopierne und anpassen.ssh pi@ip-adresse_des_Pi
Bsp.: ssh pi@192.168.15.2
Das benötigte Passwort, ist das Pw, welches unter Punkt 4 selbst gewählt wurde.
3. Installation von Docker inkl. Docker Compose
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Deinstallation aller ggf. Bereits vorhandenen Docker Daten.
Wird auch bei Neuinstallation empfohlen.sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
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Update der apt-get
Dient dazu, die akutallität der auf dem Pi vorhanden Softwarepakete sicherzustellen.sudo apt-get update
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Installation von Docker
Hier wird zunächst die im Schritt zuvor erkannten Updates Installiert, danach werden die Docker Files Heruntergeladen und installiert.sudo apt-get install \ ca-certificates \ curl \ gnupg \ lsb-release curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg echo \ "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/debian \ $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null sudo apt-get update sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
Hinweis: Während der Installation ist eine Bestätigung notwendig, diese mit “Y“ bestätigen
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Eirnichten des Docker Zugriffs ohne bei jedem Befehl sudo verwenden zu müssen
sudo groupadd docker sudo usermod -aG docker $USER newgrp docker
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Docker Funktionstest.
Bei Erfolg sollte Docker Hello ausgeführt werden.docker run hello-world
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Installation von Docker compose
sudo apt install docker-compose
Hinweis: Während der Installation mit “Y“ bestätigen
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Test Docker Compose
docker-compose --version
Bsp. Für ein Ausgabe:
docker-compose version 1.25.0, build unknown
4. Installation von Go
Go wird benötigt um mit dem flowercare-exporter verwenden zu können. Da dieser mit Hilfe der Programmiersprache Go Entwickelt wurde.
sudo apt-get install golang
Hinweis: Während der Installation ist eine Bestätigung notwendig, diese mit “Y“ bestätigen. Ein ggf. angezeigter Hinweis zum Kernel kann ignoriert werden.
5. Installation der Bluetooth Komponenten und des flowercare-exporter
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Installation der Bluetooth Komponenten Quelle: https://howchoo.com/pi/bluetooth-raspberry-pi
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade sudo apt-get install bluetooth bluez blueman
Hinweis: Während der Installation ist eine Bestätigung notwendig, diese mit “Y“ bestätigen.
Restart + erneut einloggen erforderlich (Der erneute login kann etwas dauern)
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Bluetooth Test Funktionstest: Die Ausgabe sollten diverse Bluetooth Adressen sein.
sudo hcitool lescan
Beenden durch strg + c bzw. ctrl + c.
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Installation von flowercare-exporter Quelle: https://github.com/xperimental/flowercare-exporter
Download der benötigten Installationsdatein sowie die Installation in ein neues Verzeichniss "flower-exporter"
git clone https://github.com/xperimental/flowercare-exporter.git cd flowercare-exporter go build . cd
6. Konfigurationsdateien für Docker, Prometheus, Grafana und flowercare-exporter anlegen
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Eigenen Ordner für die Docker Images und Dokumente anlegen
Anlegen eines Ordners „sensor“ im Homeverzeichnis und wechsel in dieses Verzeichniss.
sudo mkdir sensor cd sensor/
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Docker compose Dokument anlegen
sudo nano docker-compose.yml
In die Datei einfügen:
version: "3.7" volumes: prometheus_data: {} grafana_data: {} services: prometheus: image: prom/prometheus volumes: - ./prometheus/:/etc/prometheus/ - prometheus_data:/prometheus command: - '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml' - '--storage.tsdb.path=/prometheus' - '--web.console.libraries=/usr/share/prometheus/console_libraries' - '--web.console.templates=/usr/share/prometheus/consoles' ports: - 9090:9090 networks: - Sensor restart: always grafana: image: grafana/grafana depends_on: - prometheus ports: - 3000:3000 volumes: - grafana_data:/var/lib/grafana - ./grafana/provisioning/:/etc/grafana/provisioning/ networks: - Sensor restart: always networks: Sensor: driver: bridge
Beenden mit strg + x bzw. ctrl + x, y, Enter
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Prometheus config Dokument anlegen
sudo mkdir prometheus sudo nano prometheus/prometheus.yml
In die Datei Einfügen und in letzter Zeile die IP Adress des Pi eintragen:
# my global config global: scrape_interval: 15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute. evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute. external_labels: monitor: 'codelab-monitor' # Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'. rule_files: # - "first.rules" # - "second.rules" # A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape: # Here it's Prometheus itself. scrape_configs: # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config. - job_name: 'prometheus' static_configs: - targets: ['localhost:9090'] - job_name: 'flowercare' metrics_path: /metrics static_configs: - targets: ['192.168.15.2:9294']
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Bluetooth Geräte scannen
sudo hcitool lescan
Die Flowercare Geräte sind leicht herauszufiltern. Bsp.: C4:7C:8D:AA:BB:CC Flower care
Die gefundenen Geräte notieren.
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Flowercare-exporter Einrichten
Anlegen einer Service Datei
sudo nano /etc/systemd/system/flowercare.service
einfügen und unter Environment die Geräte gem. Beispiel anpassen:
Description=FlowerCareService Wants=network.target After=syslog.target network-online.target [Service] Type=simple Environment="s01=-s Tomaten =c4:7c:8d:aa:bb:c0" #Environment="s02=-s Erdbeeren=c4:7c:8d:aa:bb:c1" #Environment="s03=-s Himbeeren=c4:7c:8d:aa:bb:c2" #Environment="s04=-s Paprika=c4:7c:8d:aa:bb:c3" #Environment="s05=-s Palme_Links=c4:7c:8d:aa:bb:c4" #Environment="s06=-s Palme_Rechts=c4:7c:8d:aa:bb:c5" #hier die Environments mit $... hinterienandern eintragen #ExecStart=sudo home/pi/flowercare-exporter/./flowercare-exporter $s01 $s02 $s03 $s04 $s05 $s06 ExecStart=sudo home/pi/flowercare-exporter/./flowercare-exporter $s01 #Restart=on-failure RestartSec=10 KillMode=process [Install] WantedBy=multi-user.target
Nach erstellen und nach jeder Anderung der zuvor erstellten Service-Datei:
sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl enable flowercare.service sudo systemctl restart flowercare
systemctl status flowercare
Der Service sollte nun Aktiv sein, ansonsten noch einmal die config prüfen und die Änderung wie beschrieben bestätigten.
Status kann mit Strg + c bzw. Crtl + c beendet werden.
8. Prometheus und Grafana einrichten
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Prometheus starten
Mit diesem Befehl wird Prometheus und Grafana das erste Mal heruntergeladen und anhand der zuvor angelegten Konfigurationsdateien voreingestellt.
docker-compose up -d
Im Browser folgendes Eingeben
IP-Adresse_des_Pi:9090
Bsp: 192.168.1.5:9090
Unter Prometheus über Status/Targets prüfen ob beide Targets verfügbar sind.
Die IP Adresse sollte die von Ihnen angegeben Adresse sein.
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Grafana starten
Im Browser folgendes Eingeben
IP-Adresse_des_Pi:3000
Logindaten: Name: admin Passwort: admin
Nach erstem einloggen wird man gebeten das Pssswort zu ändern.
Nun befindet man sich in Grafana.