Monitoring du Phytotron
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10 KiB

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
% \listfiles % pour le debug
\usepackage[french]{babel}
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% XXX \usepackage{lipsum}
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% -------------------------------------------------------------------
\title{DD2 Monitoring}
\author{tTh}
\begin{document}
\maketitle
\pagebreak
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\section{Introduction}
Dans le cadre du futur projet \textsl{phytotron}\index{phytotron},
nous aurons besoin d'un
système de surveillance de divers paramêtres, du genre la température
et l'humidité de l'air ambiant ou de l'enceinte thermostatée.
Et comme nous sommes au Tetalab, nous allons essayer d'en faire le plus
possible nous même, tant pour l'aspect didactique que pour la possible
ré-utilisation de la chose dans un contexte artistique comme nous
arrivons parfois à le faire.
La première étape sera donc la mise au point d'un \textsl{cadriciel}
permettant d'essayer diverses options en se basant sur une conception
modulaire de l'ensemble.
Les valeurs à mesurer étant de diverses natures, nous aurons l'occasion
de découvrir plein de capteurs différents : température, humidité,
\texttt{pH}, transparence, lumière, vibrations\dots
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\section{Présentation générale}
\subsection{Capteurs} \index{capteurs}
Actuellement nous disposons d'un \texttt{RDing TEMPERHUM1V1.2}{} qui
semble un peu étrange à interpeller, et qui sera destiné à mesurer
l'ambiance météo du DD2\footnote{Pas de mauvais esprit, merci...}.
Par la suite, nous pourrons récupérer
(par liaison série, cf page \pageref{serial})
des données en provenance de l'automate de contrôle de l'enceinte.
Notre dd2monitor
devrait donc aussi être capable d'envoyer des alertes en cas de souci,
par exemple si des algues\footnote{ou des pleurotes.} tentent de s'échapper.
\subsection{Stockage}
Pour entreposer toutes ces valeurs numériques, il existe plusieurs
choix, et nous allons en évaluer quelques uns :
\texttt{rrdb}\index{rrdb} (page \pageref{rrdb}),
\texttt{influxdb}\index{Influxdb} (page \pageref{influxdb}),
\texttt{gnocchi}\index{Gnocchi} (page \pageref{gnocchi})
\texttt{sqlite}\index{sqlite} (page \pageref{sqlite})
\subsection{Affichage}
Nous allons laisser un petit bac-à-sable pour Fred Fermion\index{nodejs},
qui nous tartine les oreilles depuis bien trop longtemps avec son machin.js.
Mais sachez déja que l'automate sera équipé d'un minitel, pourquoi ne
pas en mettre un second sur le monitoring ?
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\section{Outils}
\subsection{Simulations}
Bien entendu, mettre au point un système de monitoring pour un futur
phytotron pose un problème : d'où viennent les premières mesures ?
C'est pour ça qu'il y a déja un générateur de \textit{fake-values} qui
ne demande qu'à grandir.
Nous avons également un générateur de nombres divers et incohérents
qui envoie des quadruplets d'entiers 10 bits précédés d'un caractere
de bonne efficacité.
\subsection{Exemples}
\textsf{Promis, on va en mettre ! Dès que ça marche\dots}
Un premier exemple avec rrdb en page \pageref{rrdb}.
Le second cause des premiers essais du LM35, capteur de
température analogique.
\subsection{Analyses}
\textsf{Bla bla bla\dots Corrélations, Gnuplot\index{gnuplot}, toussa\dots}
Peut-être demander à Schmod777 des références de
documents bourbakistes ? J'ai entendu parler dans \textsc{irc}
de choses étranges, comme ça :
\textsl{<schmod777> s/booz/booze pour la courbe qui majore les autres en moyenne serait
d'une criante justesse scientifique ;)}
Ce qui donne qunad même à réfléchir. À se demander quel savoir
allons-nous pouvir déduire de ces\footnote{non, c'est pas du bigdata.}
chiffres improbables.
\subsection{Archivage} \index{archivage} \label{archivage}
La création de cet outil de surveillance est un long parcours
pavé d'essais et d'erreurs. Tout cela peut générer beaucoup
de données. À titre d'exemple, la capture de température des
premier essais sort environ 800 Ko par jour.
99.99\% de ces chiffres sont inutiles, mais il peut arriver
qu'on désire conserver l'historique d'une
expérience réussie\footnote{En fait, c'est comme ça que la science existe}
ou d'un
\textit{epicfail\footnote{En fait, c'est comme ça que la science avance}}.
Nous devons donc rencontrer quelqu'un qui maitrise cette partie
de la mouvance détournementale de l'espionnage.
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\section{RRDB} \label{rrdb}
Première tentative d'utilisation le lendemain du premier apéro 2019
du Tetalab\footnote{Jean-Yves, je vous demande de vous calmer !}.
Je suis parti sur quelques scripts shell, pour créer, mettre à jour et
analyser les enregistrements d'une valeur de type \textsc{gauge}.
\subsection{Create}
\begin{lstlisting}
#!/bin/bash
source ./commun.sh
starttime=$(date +'%s')
echo creating $RRDB at ${starttime}s since epoch
rrdtool create $RRDB \
--start $starttime \
--step 60 \
DS:value:GAUGE:150:0:10 \
RRA:AVERAGE:0.5:1:60
\end{lstlisting}
\subsection{Update} \index{rrdtool}
Une fois la base créée, il faut bien la remplir.
Dans cet exemple, nous allons utiliser le \textit{load}
de notre Linux.
\begin{lstlisting}
#!/bin/bash
source ./commun.sh
ctime=$(date +'%s')
value=$(cut -d ' ' -f 1 /proc/loadavg)
# inject value in the rrdb file
rrdtool update $RRDB ${ctime}:${value}
\end{lstlisting}
\subsection{Analyze}
Nous allons essayer d'exploiter les données dûrement acquises
pendant les heures qui précèdent\dots
\begin{lstlisting}
#!/bin/bash
source ./commun.sh
tmpf="somevalues.dat"
rrdtool fetch $RRDB LAST |
tr -d ':' |
awk '
(!/nan/ && NF==2) { print $1, $2 }
' \
> ${tmpf}
# as an example, we are gnuploting our datas
gnuplot << __EOC__
set term png size 800,600
set output "graphe.png"
set grid
plot "${tmpf}" with lines
__EOC__
rm ${tmpf}
\end{lstlisting}
Il semble bien que l'utilisation de \texttt{fetch} ne soit pas
vraiment prévue pour ça, donc j'en arrive à la conclusion que
quelque chose m'échappe.
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\section{InfluxDB} \label{influxdb}
La communication avec la bédédé se fait \textit{over HTTP}, un peu
comme tous ces trucs de d'jeunz d'aujourd'hui\dots
Au programme : écriture d'un injecteur en Perl\index{Perl}, en suivant
plus ou moins l'exemple de rrdb..
Ceci dit, en Debian stable, on n'a que la version 1.0, qui ne
correspond plus trop à l'actualité. Et la \textit{current} est
trop fatiguante à compiler pour ce soir, ni même pour ce week-end.
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\section{Gnocchi} \label{gnocchi} \index{Gnocchi}
\texttt{pip install gnocchi[postgresql,ceph,keystone]}, finalement,
çe ne me donne pas trop envie. C'est du genre \textit{usinagaz}.
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\section{Serial coms} \index{serial} \label{serial}
Il va y avoir deux liaisons série entre l'automate et le monitoring.
La première, que nous allons juste entrevoir, passera par le port
USB de la carte Arduino. La seconde passera par un port série
auxiliaire\footnote{Il y en a 4 sur le mega 2560} de celle-ci.
\subsection{Un gros souci}
\begin{lstlisting}
tcgetattr(uart0, &options);
options.c_cflag = baudbits | CS8 | CLOCAL | CREAD;
options.c_iflag = IGNPAR;
options.c_oflag = 0;
options.c_lflag = 0;
tcflush(uart0, TCIFLUSH);
tcsetattr(uart0, TCSANOW, &options);
\end{lstlisting}
Et en fait, le \texttt{read} sur le \textsl{fd} du serial device
n'est pas bloquant, \texttt{perror} annonce \emph{success}, mais
rien ne marche. L'année 2019 va commencer sur du vaudou programming%
\footnote {aka shotgun debugging.}.
\textit{29 décembre 2018} : le petit grain de magie\index{magie}
est très simple à mettre en oeuvre, mais
très difficle à spotter dans le gazillion d'options. Il semblerait
que mettre \texttt{options.c\_cc[VMIN]} à 1 permet d'avancer vers
l'étape suivante.
Laquelle étape est une tentative d'utilisation de \texttt{select(2)},
dans l'objectif de pouvoir gérer nous-même le \textit{timeout},
laquelle tentative n'est pas du tout concluante.
\subsection{Protocole} \index{protocole} \label{serialprotocol}
L'automate va avoir plusieurs types de données à envoyer.
Nous allons donc transférer ces valeurs sous forme de ligne
de texte commençant par un caractère clef (par exemple T pour
les températures) et se terminant par un \textit{newline}.
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\section{Détournements}
Dans le contexte myryssien, il est évident que l'aspect artistique
doit être dès le départ pris en compte.
Les possibilités ne seront limitées que par votre manque d'imagination.
Si vous voulez un petit exemple, imaginez des courbes de température
qui pilotent un \texttt{uGen} de Chuck\index{chuck} ou des algues dont
la lumière envoie du \texttt{cv/gate} en temps réel.
Le tout en n'utilisant que des circuits\index{ampli op} analogiques,
et peut-être quelques transistors au germanium\index{germanium}.
Ça vous semble peut-être un peu mélangé, mais bon,
c'est facile de comprendre l'esprit. C'est plus délicat d'imaginer.
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\section{Conclusion} \label{conclusion} \index{conclusion}
En fait, tout reste à faire. Mais ça peut être un beau projet
aux implications et usages multiples.
Un couteau suisse de la capture du monde réel, un point pivot
de nos diverses interprétations du
monde\footnote{non, la terre n'est pas plate} et des interactions
étranges entre des paramètres sans relation clairement definie.
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\pagebreak \tableofcontents
\printindex
\end{document}