Develop

root/report.md

@@ -0,0 +1,61 @@
+## Генерация данных
+### 1 - Sensor.py
+Начинаем разработку с создания ООП файла `sensor.py` с 4-мя типами датчиков. Создаем родительский класс датчика - Sensor.
+
+![[1.png]]
+
+На его основе создаем 4 подкласса: температура, давление, ток и влажность.
+
+![[Pasted image 20250422233745.png]]
+
+### 2 - Main.py
+
+Создаем основной файл-клиент, который будет обеспечивать соединение с mqtt-брокером на второй машине.
+
+![[Pasted image 20250423002855.png]]
+
+### 3 - Сборка и запуск проекта
+
+В Dockerfile пошагово описываем сборку образа и создаем первый образ с помощью команды `docker build` 
+
+![[Pasted image 20250422234913.png]]
+
+## 2 - MQTT брокер
+
+Для настройки протокола создаем файл `mosquitto.conf`. И описываем поднятие контейнера в compose-файле.
+![[Pasted image 20250422235459.png]]
+
+Связь между контейнерами будет обеспечена благодаря внешней сети mqtt-net.
+
+Предварительно создаем ее с помощью команды: `docker network create mqtt-net --subnet=192.168.21.0/24 --gateway=192.168.21.1`
+
+и проверяем перед запуском основных контейнеров.
+
+![[Pasted image 20250422235812.png]]
+
+Создаем образ нашего брокера и запускаем его. После запускаем клиента и наблюдаем, что подключение прошло успешно.
+![[Pasted image 20250423002833.png]]
+
+## 3 - Визуализация данных
+
+Создаем место, где будут храниться данные полученные от клиента. В конфигурационном файле _influxdb-init.iql_ прописываем:
+![[Pasted image 20250423003238.png]]
+
+После чего настраиваем получение данных с помощью telegraf. 
+![[Pasted image 20250423003426.png]]
+
+Для отображения данных будем использовать grafana.
+Разворачиваем все три контейнера с помощью docker-compose файла.
+![[Pasted image 20250423003701.png]]
+
+Запуск прошел успешно. 
+![[Pasted image 20250423003828.png]]
+
+Займемся настройкой графического интерфейса перейдя по localhost:3000
+Видно, что данные генерируются, значит все контейнеры настроены корректно. 
+
+![[Pasted image 20250423004001.png]]
+
+Смоделируем удобный дашборд для всех датчиков.
+
+![[Pasted image 20250423005726.png]]

root/vms/client/Dockerfile

@@ -0,0 +1,6 @@
+FROM python:alpine3.20
+WORKDIR /app
+COPY requirements.txt .
+RUN pip install -r requirements.txt
+COPY . .
+CMD ["python", "main.py"]

root/vms/client/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,48 @@
+services:
+  temp_sensor:
+    image: tremenbez/data
+    environment:
+      - SIM_HOST=192.168.21.10  
+      - SIM_NAME=TEMP1
+      - SIM_PERIOD=5
+      - SIM_TYPE=temperature
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.11
+
+  pressure_sensor:
+    image: tremenbez/data
+    environment:
+      - SIM_HOST=192.168.21.10  
+      - SIM_NAME=PRES1
+      - SIM_PERIOD=10
+      - SIM_TYPE=pressure
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.12
+
+  current_sensor:
+    image: tremenbez/data
+    environment:
+      - SIM_HOST=192.168.21.10  
+      - SIM_NAME=CUR1
+      - SIM_PERIOD=3
+      - SIM_TYPE=current
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.13
+
+  humidity_sensor:
+    image: tremenbez/data
+    environment:
+      - SIM_HOST=192.168.21.10  
+      - SIM_NAME=HUM1
+      - SIM_PERIOD=7
+      - SIM_TYPE=humidity
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.14
+
+networks:
+  mqtt-net:
+    external: true

root/vms/client/files/sensor.py

@@ -0,0 +1,78 @@
+import random
+import math
+import time
+
+
+class Sensor:
+    value: float
+    name: str
+    type: str
+
+    def __init__(self, name, interval):
+        self.name = name
+        self.interval = interval  
+        self.value = None
+
+    def generate_new_value(self):
+        pass
+
+    def get_data(self):
+        return self.value
+
+    def run(self):
+        """Запускает цикл генерации данных с заданным интервалом."""
+        while True:
+            self.generate_new_value()
+            print(f"Sensor {self.name} ({self.type}): {self.value}")
+            time.sleep(self.interval)
+
+
+class Temperature(Sensor):
+    step = 10
+
+    def __init__(self, name, interval):
+        super().__init__(name, interval)
+        self.type = "temperature"
+
+    def generate_new_value(self):
+        """Генерирует новое значение температуры."""
+        self.value = random.random() + self.step + 222 * 6
+
+
+class Pressure(Sensor):
+    step = 15
+
+    def __init__(self, name, interval):
+        super().__init__(name, interval)
+        self.type = "pressure"
+
+    def generate_new_value(self):
+        """Генерирует новое значение давления."""
+        self.value = random.random() + self.step 
+
+
+class Current(Sensor):
+    step = 20
+
+    def __init__(self, name, interval):
+        super().__init__(name, interval)
+        self.type = "current"
+
+    def generate_new_value(self):
+        """Генерирует новое значение тока."""
+        import math
+        self.value = math.sin(self.step)
+        self.step += 1
+
+
+class Humidity(Sensor):
+    step = 25
+
+    def __init__(self, name, interval):
+        super().__init__(name, interval)
+        self.type = "humidity"
+
+    def generate_new_value(self):
+        """Генерирует новое значение влажности."""
+        self.value = random.uniform(self.step, self.step + 20)
+

root/vms/client/main.py

@@ -0,0 +1,51 @@
+import paho.mqtt.client as paho
+import time
+import logging
+from os import environ
+from files.sensor import *
+
+# Настройка логирования
+logging.basicConfig(level=logging.INFO, format="%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s")
+
+# Настройка переменных среды
+broker = environ.get("SIM_HOST", "localhost")
+port = int(environ.get("SIM_PORT", 1883))
+name = environ.get("SIM_NAME", "sensor")
+period = int(environ.get("SIM_PERIOD", 1))  # SIM_PERIOD используется как interval
+type_sim = environ.get("SIM_TYPE", "temperature")
+
+# Проверка допустимых типов датчиков
+sensors = {
+    "temperature": Temperature,
+    "pressure": Pressure,
+    "current": Current,
+    "humidity": Humidity
+}
+if type_sim not in sensors:
+    raise ValueError(f"Unknown sensor type: {type_sim}. Allowed types: {list(sensors.keys())}")
+
+# Создание экземпляра датчика
+sensor = sensors[type_sim](name=name, interval=period) 
+
+# Callback для публикации
+def on_publish(client, userdata, result):
+    print(f"Data published successfully: {userdata}")
+
+# Подключение к брокеру
+client = paho.Client(sensor.name)
+client.on_publish = on_publish
+try:
+    client.connect(broker, port)
+except Exception as e:
+    logging.error(f"Failed to connect to broker: {e}")
+    exit(1)
+
+# Публикация данных
+while True:
+    try:
+        sensor.generate_new_value()
+        topic = f"sensors/{sensor.type}/{sensor.name}"
+        ret = client.publish("sensors/" + sensor.type + "/" + sensor.name, sensor.get_data())
+    except Exception as e:
+        logging.error(f"Error during publishing: {e}")
+    time.sleep(period)

root/vms/client/mosquitto/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

root/vms/client/requirements.txt

@@ -0,0 +1 @@
+paho_mqtt==1.6.1

root/vms/gw/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,15 @@
+services:
+  broker:
+    image: eclipse-mosquitto
+    container_name: broker
+    volumes:
+      - ./mosquitto/mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.10
+
+networks:
+  mqtt-net:
+    external: true

root/vms/gw/mosquitto/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

root/vms/server/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,44 @@
+services:
+  influxdb:
+    image: influxdb:1.8
+    container_name: influxdb
+    volumes:
+      - ./influxdb/scripts:/docker-entrypoint-initdb.d
+      - influx_data:/var/lib/influxdb
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.20
+
+  telegraf:
+    image: telegraf
+    container_name: telegraf
+    volumes:
+      - ./telegraf/telegraf.conf:/etc/telegraf/telegraf.conf:ro
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.21
+
+  grafana:
+    image: grafana/grafana
+    container_name: grafana
+    volumes:
+      - grafana_data:/var/lib/grafana
+      - ./grafana/datasources.yaml:/etc/grafana/provisioning/datasources/datasources.yaml
+    environment:
+      - GF_SECURITY_ADMIN_USER=admin
+      - GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD=admin
+      - GF_USERS_ALLOW_SIGN_UP=false
+    restart: unless-stopped
+    ports:
+      - "3000:3000"
+    networks:
+      mqtt-net:
+        ipv4_address: 192.168.21.22
+
+volumes:
+  influx_data: {}
+  grafana_data: {}
+
+networks:
+  mqtt-net:
+    external: true

root/vms/server/grafana/datasources.yaml

@@ -0,0 +1,13 @@
+apiVersion: 1
+
+datasources:
+  - name: InfluxDB_v1
+    type: influxdb
+    access: proxy
+    database: sensors
+    user: telegraf
+    url: http://influxdb:8086
+    jsonData:
+      httpMode: GET
+    secureJsonData:
+      password: telegraf

root/vms/server/influxdb/scripts/influxdb-init.iql

@@ -0,0 +1,2 @@
+CREATE DATABASE sensors;
+CREATE USER telegraf WITH PASSWORD 'telegraf' WITH ALL PRIVILEGES;

root/vms/server/telegraf/telegraf.conf

@@ -0,0 +1,14 @@
+[[inputs.mqtt_consumer]]
+  servers = ["tcp://broker:1883"]  # Имя сервиса брокера
+  topics = [
+    "sensors/#"
+  ]
+  data_format = "value"
+  data_type = "float"
+
+[[outputs.influxdb]]
+  urls = ["http://influxdb:8086"]  # Имя сервиса InfluxDB
+  database = "sensors"
+  skip_database_creation = true
+  username = "telegraf"
+  password = "telegraf"