利用Raspberry Pi构建存储和虚拟化时间序列数据

在谈论物联网和与开发人员的优势时，提及Raspberry Pi很快就会成为该对话的一部分。对于那些不熟悉的人来说，Raspberry Pi是一款小型计算机，在小型包装中具有强大的功能。它可以“用于任何你想要的”，并有大量的项目实例展示其多功能性。随着最近发布的Raspberry Pi 4 Model B，您可以获得更快的CPU，4K支持和高达4GB的RAM。

在物联网环境中，开发人员可以使用Raspberry Pi作为大规模边缘计划的原型。在这里，我们有兴趣探索如何运行边缘硬件，将时间序列数据从该硬件推送到TimescaleDB，并在Grafana中配置该数据的可视化。为了演示这种情况，在本文中，我们将向您展示如何基于Raspberry Pi（“边缘”）和Timescale Cloud（对于托管的TimescaleDB和托管的Grafana）创建物联网系统。

虽然这个演示很小（也就是使用单个Raspberry Pi设备），但实际上您可以使用相同的设置在数千个设备上扩展此演示。

首先，我们将讨论我们系统的设置。“The Edge”是Raspberry Pi，已连接到光电池光传感器。在设备上运行的是一个脚本（photoresister.py），它以5Hz的频率记录光传感器的状态。每个观察结果都发送到TimescaleDB实例（托管在Timescale Cloud上）并以超文本形式记录。Grafana实例（也在Timescale Cloud上托管）连接到数据库以可视化灯值。

可以在此GitHub存储库中找到以下所有代码和详细说明。

我们需要在Timescale Cloud中创建两件事：TimescaleDB实例（用于存储从设备发送的光传感器读数）和Grafana实例（用于可视化TimescaleDB中的数据）。如果您还没有帐户，请注册 Timescale Cloud（首次使用者可获得300美元的试用积分）。登录并创建一个新的TimescaleDB实例。

几分钟后，数据库实例已启动并可以使用。使用psql（或类似的SQL客户端），连接到数据库并创建架构。

运行TimescaleDB实例并使用模式后，就可以创建一个新的Grafana实例了。

接下来，登录Grafana实例并将TimescaleDB实例配置为数据源。有了数据源，您就可以创建一个连接到该数据源的Grafana仪表板，并可以显示TimescaleDB中的数据。您可以通过导入此处的Grafana仪表板JSON来创建仪表板。

注意：上面的Grafana仪表板JSON假设您已经创建了数据源“Timescale Cloud”，因此请根据需要进行调整。

我们开始使用Raspbian的标准Raspberry Pi设置。对于我们的光传感器，这些资源将解释如何配置光电池：光电池概述基本的光电管读数光电管就位后，我们将设置glossyistor.py python脚本。此脚本在设备上运行，该设备将写入聚合传感器读数并将数据批量插入云中的TimescaleDB实例。

注意：作为先决条件（另外还有光电池设置），您需要为Python 安装PostgreSQL数据库适配器。

创建一个systemd启动脚本，有助于确保传感器在重启期间重新联机。确保在环境变量中启用TIMESCALEDB_CONNECTION。