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[Artikelwettbewerb] Der Raspberry Pi im professionellen Einsatz

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Der Raspberry Pi erfreut sich seit ein paar Jahren wachsender Beliebtheit. Doch nicht nur in den Hobby- und Bastelkellern oder im Klassenzimmer, auch im professionellen Einsatz macht der Pi eine gute Figur. Eine Anwendung für den kreditkartengroßen Einplatinencomputer soll in diesem Artikel vorgestellt werden.

Award:

Dieser Artikel belegte den 1. Platz des zweiten Artikelwettbewerbs für Ikhaya. Die Auszeichnung wurde an Tronde überreicht.

Problemstellung

Betreibt man mehrere IT-Systeme in einem Serverraum, ist die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in diesem Raum meist von großem Interesse, denn unzulässige Temperatur und Luftfeuchtigkeit stellen eine Gefährdung für den Betrieb von IT-Systemen dar (BSI Gefährdungskataloge G 1.7).

Für die Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit gibt es schon zahlreiche Lösungen von unterschiedlichen Herstellern. Doch kann nach meiner Ansicht keine dieser Lösungen tatsächlich überzeugen. Sie sind entweder mit Funktionen überladen, die man gar nicht benötigt, müssen an einen vorhandenen Server angeschlossen werden oder sind mit durchschnittlich 350 bis 500 EUR das Stück ziemlich teuer. Möchte man die gewünschten Werte direkt an der Klimaanlage abgreifen, können die Kosten für die notwendigen Module schnell im vierstelligen Bereich liegen.

Doch muss man sich auf keinen Kompromiss einlassen. Dank Open Source Hard- und Software kann man selbst eine Lösung entwickeln, die genau das kann, was man braucht. Nicht mehr und nicht weniger. Dabei sollen folgende Ziele erreicht werden:

  • Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit

  • Darstellung der Messwerte auf einer Webseite bzw. in einem Monitoringsystem

  • Dedizierte Lösung; kein Anschluss von Sensoren an vorhandene Server

  • Günstiger Preis

  • Besteht aus frei verfügbaren bzw. leicht zu beschaffenden Komponenten

Eine freie Lösung

Die beiden letzten Ziele lassen sich mit folgender Einkaufsliste erreichen:

  • Raspberry Pi Model B (512MB)

  • Gehäuse für Raspberry Pi Model B

  • Secure Digital SDHC Card 8 GB Speicherkarte

  • Adapter DVI-D auf HDMI

  • SHT21 für Raspberry Pi

  • Ladegerät Micro USB mit 2A

Zusammen kosten diese Komponenten ca. 110 EUR.

Es wurde sich für den SHT21 entschieden, da mit diesem Sensor sowohl die Temperatur, als auch die Luftfeuchtigkeit gemessen werden kann. Zudem gibt es auf der Internetseite von emsystech auch gleich eine Beispielanwendung mit Democode, auf den sich aufbauen lässt.

Als Betriebssystem für den Pi empfiehlt sich Raspbian 🇬🇧. Raspbian ist ein freies Betriebssystem, welches auf dem ebenfalls freien Debian 🇬🇧 basiert und für die Raspberry-Pi-Hardware optimiert wurde. Damit ist Raspbian auch eng mit Ubuntu verwandt. Als Anwender von Ubuntu wird man sich in diesem Betriebssystem schnell zurecht finden.

Erfahrungen mit dem SHT21-Sensor

raspi_sht21.png
Screenshot des Sensors

Während der ersten Schritte daheim am Schreibtisch machte ich mir Gedanken, welche Aspekte zu beachten sind, um den Pi samt SHT21-Sensor auch im Unternehmen einsetzen zu können. Das Projekt muss nachvollziehbar dokumentiert werden, sodass das Ergebnis auch wiederhergestellt werden kann, wenn man selbst verhindert ist oder das Unternehmen eventuell verlassen hat. Dabei war wichtig, dass die Dokumentation nicht auf irgendeinem Server in der Firma herumliegt. Sie sollte so veröffentlicht werden, dass auch andere Menschen mit dem gleichen Anliegen darauf zurückgreifen können.

Seitdem existiert auf GitHub das Repository Raspi-SHT21, welches den ursprünglichen Code inkl. meiner Erweiterungen beinhaltet. Dort ist auch beschrieben, wie man die Software konfiguriert und installiert. Das Repository umfasst mit dem Script check_raspi-sht21.py ein erstes Python-Script, um den Raspi-SHT21 in Nagios/Icinga einbinden zu können. Werden die konfigurierten Grenzwerte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit über- bzw. unterschritten, zeigt das Monitoring eine entsprechende Warnung an. Parallel dazu kann man sich auch via E-Mail darüber informieren lassen.

Dank Git lässt sich in kurzer Zeit ein neuer Sensor installieren und vorhandene Installation aktualisieren.

Die Kombination aus günstiger Hardware, freier Software, nachvollziehbarer Dokumentation und einfachem Deployment haben meine Vorgesetzten sofort überzeugt und den Weg für den Pi frei gemacht. So verrichten nun zwei Raspberry Pis seit nunmehr acht Monaten zuverlässig ihren Dienst in unseren beiden Serverräumen und helfen, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Auge zu behalten.

In meinen Augen hat sich die Lösung damit bewährt und der Pi hat seinen Platz im Rack behauptet.


Vielen Dank an Tronde für den eingereichten Artikel.

Veröffentlicht von Keba | 10. Oktober 2014 21:20 | Kategorie: Projektvorstellung | # Fehler im Artikel melden

clocker

Avatar von clocker
1 11. Oktober 2014 10:33

Danke für den Artikel. Wir haben zwar schon einen Sensor im Einsatz, aber wenn der kaputt sein sollte...

Interessant wäre noch ein Bild mit Sensor dran, kann mir nicht vorstellen wie das aussehen soll mit Gehäuse. (Habe selber einen Pi B)

DPITTI

Avatar von DPITTI
2 11. Oktober 2014 11:08

Wer so ein Pi sucht. Hier auf (Link entfernt) bekommt man sowas.Besorge mir auch so ein Teil.Find das cool was der Zwerg kann.Guter Artikel.

Bearbeitet von toddy:

Bitte keine Links auf kommerzielle Angebote hier in den Kommentaren. Danke!

Tronde

Avatar von Tronde
3 11. Oktober 2014 22:00

Guten Abend und danke für das Lob.

Ich habe noch ein paar Bilder auf meinem Telefon gefunden, die ich über meine ownCloud freigegeben habe. Auf dem ersten ist der Sensor mit dem Pi im Gehäuse zu sehen, das zweite zeigt den im Rack montierten Sensor und auf dem dritten ist der montierte Pi im Rack zu sehen.

Vermutlich zeigt euch euer Browser beim Aufruf der Bilder eine Zertifikatsfehlermeldung. Diese kommt daher, da ich ein SSL-Zertifikat von CAcert verwende und das benötigte Stammzertifikat nicht in eurem Browser installiert ist. Ihr könnt die Fehlermeldung entweder ignorieren oder das Stammzertifkat von der CAcert Webseite installieren, um zukünftige Warnmeldungen zu vermeiden.

  1. Bild

  2. Bild

  3. Bild

Informationen zum Start und der Umsetzung des Projekts findet ihr in meinem Blog:

  1. Konzept zur Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit

  2. Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit dem SHT21

  3. Visualisierung von Umweltdaten

Ich freu mich, wenn ihr ebenfalls einen Nutzen daraus ziehen könnt.

Viele Grüße
Tronde

march

Avatar von march
4 11. Oktober 2014 22:50

Danke für die beiden Artikel, Tronde. ☺ Das mit dem RPi baue ich demnächst einmal nach. 😀

clocker

Avatar von clocker
5 12. Oktober 2014 20:55

@3: Thx 🤓

danubio

6 12. Oktober 2014 21:03

Gute Arbeit, Tronde (nicht nur der Artikel sondern vor allem auch die Idee und die Umsetzung mit dem Pi!).

Da fiele mir doch gleich noch ein anderer Anwendungsfall ein (Achtung, das ist meine Geschäfts-Ideen 😉

  • Überwachung der Raumluft Zuhause (Taupunkt, Gefahr von Schimmel → rechtzeitige Erkennung)

Vielleicht sogar eine Heizungs-Überwachung für Zuhause ("verdammt, die Gasheizung ist schon wieder ausgefallen") durch Überwachung der Raumtemperatur (mit automatischem Reset der Heizung... 😉

clocker

Avatar von clocker
7 12. Oktober 2014 21:10

@3: Wie auf den Bildern zu sehen ist das Kabel des Sensors relativ kurz oder?

Musstest du extra eine Aussparung in das Gehäuse fräsen oder war die da schon vorhanden? (Bei meinem Gehäuse gibts oben keine Aussparung)

Tronde

Avatar von Tronde
8 12. Oktober 2014 21:28

@6: Es gibt auch den Anwendungsfall, dass der Raspi-SHT21 zur Überwachung der Klimabedingungen in Terrarien eingesetzt wird. In Kühlräumen aller Art wäre er auch Denkbar, um die Einhaltung der Kühlkette zu protokollieren. Es finden sich hierfür viele Einsatzszenarien.

@7: Es gibt ja ziemlich viele Gehäuse für den Pi. Dabei gibt es auch etliche, die eine Aussparung für die GPIO Pins besitzen. Auf den Bildern ist das nicht so gut zu erkennten, dass dort verwendete Gehäuse besitzt so eine Aussparung. Für meinen Prototyp habe ich ein anderes Gehäuse, ohne passende Aussparung, verwendet. Hier habe ich die benötigte Öffnung mit einem Dremel geschaffen. Das Kabel am Sensor ist ca. 60cm lang. Auf Anfrage kannst du den Sensor jedoch bestimmt auch mit einem längeren Kabel bekommen.

MfG
Tronde

Karleugen

9 13. Oktober 2014 18:35

das ist wirklich interessant. Gäbe es denn die Möglichkeit mehrere Sensoren an den PI anzuschließen, dann könnte man verschiedenes überwachen.

Gruß

Karl

Tronde

Avatar von Tronde
10 13. Oktober 2014 23:08

@9: Es gibt auch eine Variante zum Anschluss mehrerer SHT21-Sensoren an den Pi. Diese habe ich selbst jedoch nicht getestet. Der Hersteller emsystech erwähnt diese Variante jedoch in seinem Blog. Ich darf hier leider keinen Link posten, da es sich um ein kommerzielles Angebot handelt.

Gruß
Tronde

Tronde

Avatar von Tronde
11 31. Mai 2015 09:38

Guten Morgen,

soeben wurde die Version 1.4.0 🇩🇪 des Raspi-SHT21 veröffentlicht.

Diese Version enthält neue Funktionen zum Versand der Logs per E-Mail. Der E-Mail-Versand kann nun einfach über das logrotate-Script konfiguriert werden.

MfG Tronde