IOT：如何可视化传感器数据

今天我们就来介绍一个Raspberry Pi IoT项目，这次教程将建立一个物联网系统，该系统会使用InfluxDB，MQTT和Grafana监视传感器。换句话说，我们将基于Grafana构建仪表板，从而可视化传感器获取的数据。这样，InfluxDB存储传感器所读取的值。所有系统都将使用MQTT交换数据。下图更好地描述了整个Raspberry Pi IoT项目。

我们将会用到以下配件：

Raspberry Pi 3

ESP8266

传感器（比如BMP280, DHT11）

树莓派作为一个中央服务器，运行以下组件:

InfluxDB

Mosquitto (the MQTT broker)

Grafana

ESP8266管理使用MQTT协议发送数据的传感器，这些组件使用Docker容器运行。

IoT项目概述

上图显示了构建此物联网项目的组件，例如InfluxDB，Grafana和Mosquitto。那么，这些组件如何交换数据，以及它们如何连接？下图显示了操作方法：

让我们开始描述该物联网系统如何工作：

Mosquitto充当MQTT代理，接受来自传感器的数据（充当发布者的ESP8266）

Telegraf订阅了MQTT主题，传感器在该主题中发布数据并将此信息存储到InfluxDB中

Grafana读取InfluxDB中的数据并管理仪表板以可视化此类信息

现在，我们知道了所有组件及其所扮演的角色，接下里可以开始构建系统了。首先，我们开始构建和配置所有这些组件。

使用Docker在Raspberry Pi上安装和配置Mosquitto

第一步是在Raspberry Pi上安装Mosquitto。只需记住：Mosquitto是MQTT代理。为此，我们将使用Docker，以便我们可以轻松安装所需的所有东西：

等待下载完成，然后即可启动MQTT代理：

这样,如下图显示，MQTT服务器已启动并正在运行：

安装和配置InfluxDB

一旦Mosquitto启动并运行，我们就可以安装和配置InfluxDB。InfluxDB是一个时间序列数据库，我们可以在其中存储时间相关的数据。

安装完成后，就可以启动InfluxDB了：

只需注意几件事。在这种情况下，我们以虚拟光驱启动数据库，并创建一个来存储数据/var/lib/influxdb：

如何创建一个InfluxDB数据库和用户

下一步是创建数据库和将访问该数据库的用户。Telegraf访问数据库以存储来自MQTT通道的数据时，将使用该用户。

首先，启动InfluxDB CLI：

接下来，让我们创建数据库和用户:

在这几行代码中，我们创建了一个名为的数据库sensors以及一个具有username telegraf和password的用户“telegraf”

安装和配置Telegraf

现在是时候安装和配置Telegraf了，该组件是连接到MQTT代理的组件，该代理订阅了发布传感器数据的通道并将此信息存储到InfluxDB中。

使用Telegram之前，有必要对其进行配置。首先是创建一个默认配置，我们将对其进行修改以使其适应我们的方案：

现在，可以配置Telegraf。打开telegraf.conf并查找mqtt_consumer进行添加/修改：

然后，我们需要修改输出部分。查找outputs.influxdb并添加/修改：

现在，我们可以运行Telegraf了：

安装和配置Grafana

我们将安装和配置的最后一个组件是Grafana，它是创建仪表板的工具。

测试InfluxDB，Mosquitto和Telegraf之间的连接

现在我们已经配置了所有组件，现在该测试连接是否正常了。为此，让我们启动所有尚未运行的组件。现在，下载并安装MQTT.fx。我们将使用MQTT.fx作为将数据发布到传感器通道的客户端：

运行MQTT.fx

将其连接到在Raspberry Pi上运行的MQTT Broker

订阅传感器频道

在消息部分中写入以下信息：

temp,site=room1value=28

利用此信息，我们添加了一个名为temp的温度测量值，其标签名称站点等于room1，且值为28。这样，我们正在模拟一个ESP8266客户端，该客户端会将数据发送到MQTT代理：

移至Raspberry Pi，检查消息是否到达，以及数据是否存储在InfluxDB传感器数据库中：

一切正常！接下来让我们使用ESP8266构建客户端。

使用Grafana创建仪表板

最后一步是使用Grafana创建仪表板。首先，使用此链接连接到Grafana的Web界面：

http://:3000

接着你会看到下图界面：

现在，请按照下列步骤操作：

使用（admin / admin）登录到Grafana

配置数据源，选择InfluxDB

根据需要创建带有图形的仪表板

下面显示了使用温度和压力的Grafana仪表板示例：

最后，您也可以通过监视其他物理量(湿度、光线等)来进一步扩展此项目

关注风火轮，技术之路常相伴，我们下期见！