November 2014 – bubuxblog

Zum Thema stabiler 24/7-Betrieb des Raspberry PI´s gibt es viele gute Blogeinträge die sich mit dem richtigen Netzteil, dem korrektem Umgang von Linux mit der SD-Karte, evtl. Hitzeprobleme und Netzwerkproblemen aufgrund zu hoher Last beschäftigen.

Siehe z.B.: hier oder hier

Unter anderem wird auch immer wieder der Hardware-Watchdog des PI genannt. Diesen Watchdog hab ich auch aktiviert, da ich in der Vergangenheit immer wieder Probleme mit dem Netzwerk (Stichwort smsc95xx errors und weiterführende Links) hatte. Dies äusserte sich immer wieder mit dem Einfrieren des PI. Der Watchdog machte im Fehlerfall einen Restart und gut war. Nach den letzten Firmwareupdates hat sich die Frequenz der Restarts auch stark verringert.

Dann aber war mein Raspi plötzlich per SSH nicht mehr erreichbar und auch die Webseite wurde nicht mehr angezeigt. Seltsamerweise erfolgte kein Neustart durch den Watchdog. Da ich den Raspi Headless betreibe, blieb mir nicht viel anderes übrig als ihn einfach vom Strom zu trennen und wieder anzuschliessen. Danach lief alles wieder einwandfrei. Leider häuften sich diese Probleme so das es mir zu nervig wurde, ständig den Strom zu kappen. Schliesslich ist mein Raspi ja ein Server und soll gescheit laufen.

Nach den Neustarts ist mir aber auch aufgefallen, das die Daten der Leseköpfe lückenlos in die Datenbank geschrieben wurden. Anscheind lief der Raspi noch und nur das Netzwerk war nicht verfügbar.

Das Problem war teilweise im Message-Log zu sehen:

Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.095475] usb 1-1: USB disconnect, device number 10 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.095493] usb 1-1.1: USB disconnect, device number 11 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.095887] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: unregister 'smsc95xx' usb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.095954] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.136136] usb 1-1.2: USB disconnect, device number 12 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.136650] cp210x ttyUSB0: cp210x converter now disconnected from ttyUSB0 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.136748] cp210x 1-1.2:1.0: device disconnected Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.137275] usb 1-1.3: USB disconnect, device number 13 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.137769] ftdi_sio ttyUSB1: FTDI USB Serial Device converter now disconnected from ttyUSB1 Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.137876] ftdi_sio 1-1.3:1.0: device disconnected Nov 22 12:51:10 raspberrypi kernel: [1279051.295583] Indeed it is in host mode hprt0 = 00021501 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.575374] usb 1-1: new full-speed USB device number 14 using dwc_otg Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.575636] Indeed it is in host mode hprt0 = 00021501 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.825598] usb 1-1: not running at top speed; connect to a high speed hub Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.825950] usb 1-1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=9512 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.825971] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.836520] hub 1-1:1.0: USB hub found Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279051.836765] hub 1-1:1.0: 3 ports detected Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.115374] usb 1-1.1: new full-speed USB device number 15 using dwc_otg Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.215553] usb 1-1.1: not running at top speed; connect to a high speed hub Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.215947] usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=ec00 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.215973] usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.219107] smsc95xx v1.0.4 Nov 22 12:51:11 raspberrypi kernel: [1279052.280966] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: register 'smsc95xx' at usb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet, b8:27:eb:bd:01:0b Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.375552] usb 1-1.2: new full-speed USB device number 16 using dwc_otg Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.477284] usb 1-1.2: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.477318] usb 1-1.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.477334] usb 1-1.2: Product: CP2104 USB to UART Bridge Controller Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.477349] usb 1-1.2: Manufacturer: Silicon Labs Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.477362] usb 1-1.2: SerialNumber: 0065B522 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.479039] cp210x 1-1.2:1.0: cp210x converter detected Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.479519] usb 1-1.2: cp210x converter now attached to ttyUSB0 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.491197] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.535606] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.555550] usb 1-1.3: new full-speed USB device number 17 using dwc_otg Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.640093] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.661511] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=0403, idProduct=6001 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.661547] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.661563] usb 1-1.3: Product: FT232R USB UART Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.661577] usb 1-1.3: Manufacturer: FTDI Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.661590] usb 1-1.3: SerialNumber: A4009G5A Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.664914] ftdi_sio 1-1.3:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665117] usb 1-1.3: Detected FT232RL Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665314] usb 1-1.3: Number of endpoints 2 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665337] usb 1-1.3: Endpoint 1 MaxPacketSize 64 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665353] usb 1-1.3: Endpoint 2 MaxPacketSize 64 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665367] usb 1-1.3: Setting MaxPacketSize 64 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.667714] usb 1-1.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1 Nov 22 12:51:13 raspberrypi kernel: [1279054.248030] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: link up, 100Mbps, full-duplex, lpa 0xC5E1

An dem Raspi hängt der Lesekopf für den Stromzähler und für die Heizung. Der Raspi scheint die USB-Ports aus irgendwelchen Gründen unmotiviert neu zu starten. Das funktioniert für die USB-Ports immer erfolgreich, aber das Netzwerk blieb dabei gelegentlich auf der Strecke (obwohl in der letzten Zeile gegenteiliges behauptet wird). Das hängt anscheinend immer noch mit Fehlern im smsc95xx zusammen.

Neustart des Netzwerkinterfaces

Nun gut…dann muss das Netzwerk halt nochmal gestartet werden. Folgendes Bash-Script rufe ich alle 10 Minuten per Cron auf. Ist das Netzwerk verfügbar, passiert nichts. Ist das Netzwerk nicht verfügbar wird versucht des Interface neu zu starten. Gelingt auch das nicht, wird der Raspi rebootet. Mittels logger wird der Neustart in /var/log/messages geloggt.

[cc lang=”bash” lines=”40″]
#!/bin/sh
IP_TO_TEST=””
PING_COUNT=1
PING=”/bin/ping”
IFUP=”/sbin/ifup”
IFDOWN=”/sbin/ifdown –force”
INTERFACE=”eth0″ #Device angeben welches geprüft werden soll
LOCKF=”/opt/lockf”
$PING -c $PING_COUNT $IP_TO_TEST > /dev/null 2> /dev/null
if [ $? -ge 1 ]
then
logger “$INTERFACE scheint unten zu sein, versuche restart…”
if [ -e $LOCKF]
then
logger “$INTERFACE immer noch unten, NEUSTART…”
rm -f $LOCKF 2>/dev/null
sudo reboot
else
touch $LOCKF
logger $(sudo $IFDOWN $INTERFACE)
sleep 10
logger $(sudo $IFUP $INTERFACE)
fi
else
#logger “$INTERFACE laueft”
rm -f $LOCKF 2>/dev/null
fi
[/cc]

Im Log sieht man dann den erfolgreichen Neustart des Netzwerkinterfaces durch das obige Bach-Script.

Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665353] usb 1-1.3: Endpoint 2 MaxPacketSize 64 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.665367] usb 1-1.3: Setting MaxPacketSize 64 Nov 22 12:51:12 raspberrypi kernel: [1279052.667714] usb 1-1.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1 Nov 22 12:51:13 raspberrypi kernel: [1279054.248030] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: link up, 100Mbps, full-duplex, lpa 0xC5E1 Nov 22 13:00:02 raspberrypi logger: eth0 scheint unten zu sein, versuche restart... Nov 22 13:00:09 raspberrypi kernel: [1279589.925658] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 13:00:09 raspberrypi kernel: [1279590.124240] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: hardware isn't capable of remote wakeup Nov 22 13:00:09 raspberrypi logger: Stopping NTP server: ntpd. Starting NTP server: ntpd. Nov 22 13:00:11 raspberrypi kernel: [1279591.726167] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: link up, 100Mbps, full-duplex, lpa 0xC5E1 Nov 22 13:00:32 raspberrypi logger: Stopping NTP server: ntpd. Starting NTP server: ntpd.

Seitdem läuft mein PI seit 16 Tagen durch. Mal sehen wie lange er ohne Neustart durchhält!

Gruß
Chris

Nachdem meine Versuche den M-BUS Wärmemengen- und Wasserzähler auszulesen vorerst beendet sind und ich auf den bestellten M-BUS-Pegelwandler warte, habe ich mich dem Auslesen des Gaszählers gewidmet. Das sollte erfolgsversprechender sein…

Als ich dann endlich den vor langer Zeit bestellten Reed-Kontakt mk 471 b (z.B. bei Reichelt) wieder gefunden habe, konnte es losgehen.

Der Gaszähler hat an der letzten Stelle des Zählwerkes bei der “0” einen Magneten wodurch der Reedkontakt bei jeder vollen Umdrehung einmal geschlossen wird. Diese Impulse gilt es mit einem Raspberry über einen GPIO zu zählen.

Den Reedkontakt habe ich natürlich wieder professionell mit Klebeband fixiert…hält!

Angeschlossen ist der Reedkontakt über eine Zwillingslitze direkt an einen GPIO und Ground des Raspberry PI. Pull-Up braucht es keinen. Dieser wird per Software aktiviert.

Den GPIO lese ich mit einem Python-Script aus welches in einer Endlosschleife ausgeführt wird und den GPIO (im Beispiel Pin “21”) jede Sekunde abfragt. Sekundenweise sollte reichen, da ich nicht hoffe das unser Gaszähler so schnell läuft. Immer wenn der Reed geschlossen wird, wird eine “1” und der Zeitstempel in die Spalten “timestamp” und “zaehlerstand” einer MySQL-Tabelle geschrieben. Das passiert immer nur beim Wechsel des Reed von “Offen” nach “Geschlossen”. Sollte der Zähler genau mit dem Magnet am Reed stehen bleiben, passiert nichts.

[cc lang=”python”]

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import MySQLdb

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)

# GPIO definieren
REED_gas = 21
# definierten GPIO als Eingang setzen
GPIO.setup(REED_gas, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

status_alt=1
while True:
status_aktuell = GPIO.input(REED_gas)
# REEDKONTAKT geoeffnet
if status_aktuell == 1:
#print “Kontakt offen”
status_alt=GPIO.input(REED_gas)
# REEDKONTAKT geschlossen
elif status_aktuell==0:
#print “Kontakt geschlossen”
if status_alt!=status_aktuell:
status_alt=GPIO.input(REED_gas)
# Datenbankverbindung
db = MySQLdb.connect(host=”“, user=”“, passwd=”“, db=”“)
# Impuls in Datenbank eintragen
cursor = db.cursor()
cursor.execute(“””INSERT INTO gaszaehler (timestamp,zaehlerstand) VALUES (CURRENT_TIMESTAMP,1)”””)
db.commit()
cursor.close()
time.sleep(1)
[/cc]

Da das Python-Script sich ab und an mal verabschiedet, starte ich es per Cronjob wieder neu falls der Prozess nicht mehr vorhanden ist. Ich sollte vielleicht lieber das Problem im Python-Script suchen und das ein oder andere Try&Catch einbauen, aber es geht auch erstmal so…

#!/bin/sh
if ps -ef | grep -v grep | grep gaszaehler.py ; then
    exit 0
else
    sudo python /usr/local/bin/gaszaehler.py &
    logger "gaszaehler.py neu gestartet"
    exit 0
fi

Zur Auswertung benutze ich dann folgende SQL-Querys:

SELECT sum(zaehlerstand) FROM gaszaehler

Hiermit werden alle gespeicherten “Ticks” summiert. Dazu muss noch ein Startwert addiert werden da der Gaszähler ja schon eine zeitlang lief.
Dieser Startwert muss ggf. ab und an mal korrigiert werden falls der Raspi mal einen Umlauf des Zählers nicht mitbekommt weil z.B. der unwahrscheinliche Fall eintritt, dass das Klebeband nicht gehalten hat oder wahrscheinlicher, das Python-Script bzw. der ganze Raspi nicht mehr läuft. Den Startwert gebe ich als eine Zahl inkl. der drei Nachkommastellen an und addiere das Ergebnis der SQL-Query dazu. Um die richtige “Einheit” kümmere ich mich in der Ausgabe auf der PHP-Seite mit folgender PHP-Zeile:

[cc lang=”php”]
$sql = “SELECT sum(zaehlerstand) FROM gaszaehler”;
$query = mysql_query($sql) or die(“Anfrage nicht erfolgreich”);
while ($wert = mysql_fetch_array($query)) {
$gesamtwert=($wert[0]*10)+$gas_startwert;
}
$gesamtwert=substr($gesamtwert,0,-3).”.”.substr($gesamtwert,-3,2);
[/cc]

Der Faktor 10 muss hier beachtet werden, da ja nur alle 0,01m³ Impulse gezählt werden und ich den Startwert mit allen drei Nachkommastellen angegeben habe. Die zweite Zeile setzt das Komma in der Ausgabe an die richtige Stelle.

Eine tägliche Auswertung funktioniert z.B. mit folgender SQL-Query:

SELECT CASE DATE_FORMAT(timestamp,'%w')
          WHEN 0 THEN 'Sonntag'
          WHEN 1 THEN 'Montag'
          WHEN 2 THEN 'Dienstag'
          WHEN 3 THEN 'Mittwoch'
          WHEN 4 THEN 'Donnerstag'
          WHEN 5 THEN 'Freitag'
          WHEN 6 THEN 'Samstag'
          ELSE 'fehler' END,
          sum(zaehlerstand)
FROM gaszaehler
WHERE DATE(timestamp)>=DATE_SUB(NOW(),INTERVAL 7 DAY)
GROUP BY day(timestamp)
ORDER BY timestamp

Auch hier bekommt man den korrekten Wert in m³ durch einfache Kommaverschieberei in der Ausgabe. Den Faktor 10 benötigt man bei der täglichen Auswertung nicht:

[cc lang=”php”]substr(($wert[1]),0,-2).”.”.substr(($wert[1]),-2)[/cc]

In der Webseite sieht das folgendermaßen aus:

Das alles läuft erst drei Tage und es gibt bestimmt noch Verbesserungspotential aber ein Anfang ist gemacht.

Gruß
Chris

bubuxblog

Monat: November 2014

Stabiler 24/7 Betrieb des Raspberry – Netzwerk neu starten

Neustart des Netzwerkinterfaces

Gaszähler auslesen