# 树莓派4b_数据采集与上传

**Repository Path**: before-genius/raspi

## Basic Information

- **Project Name**: 树莓派4b_数据采集与上传
- **Description**: 这是一个偏向学习型的项目
你可以学习 Linux系统编程, socket网络编程, OpenSSL安全套接字, 树莓派开发板外接硬件驱动编写, C/S模型建立等内容, 纯粹的C语言!!
- **Primary Language**: C
- **License**: AFL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: https://gitee.com/Einc/raspi
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 2
- **Created**: 2023-04-04
- **Last Updated**: 2023-04-04

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

### 原创声明

```text
本工程是本人由于兴趣在大学二,三年级学习了《TCP/IP网络编程 伊圣雨 著》的全部章节
和《UNIX环境高级编程 第三版 W.理查德·史蒂文斯 & 史蒂芬·A.拉戈 著》的部分章节 (第3~5章,第7~16章)
后一点一点手写慢慢调试起来的,非复制粘贴~~~
```

### 简介

```text
纯C语言的Linux学习型项目,学习C,网络编程和内核编程的童鞋不要错过哦~
编写于树莓派4b,基于wiringPi库的数据实时检测采集并上传指定服务器的客户端

现实意义: 一种分布式物联网模型, 多客户端传集中服务器
如智能农业农场系统, 智能停车系统, 智能家具, 智能小区物业, 自动浇花, 狗粮/猫粮定时投喂
理论意义: 学习Linux大量库函数和系统调用, 学习纯C语言编程, Linux系统编程, Socket网络编程, MySQL数据库编程, OpenSSL编程, HTTP编程

服务器端还在开发中, 基本功能已经完成, 具体关注更新日志和漏洞列表
```

### 没有树莓派?

```text
这意味着您可能无法使用wiringPi库,不过我们贴心地准备了模拟器模式
它们的区别仅仅在于使用模拟器模式后raspi_drive.c文件中原本直接操作物理引脚电平获取数据的方式更改为获取随机数,没有其他影响
模式切换方式: 在CMakeLists.txt文件中找到 "set(SIMULATOR false)",将false更改为true即可
```

### 安装

```shell
# 使用了cmake工具,操作极其简单
# 如果没有cmake工具或者wiringPi库,自行百度安装

# 下载工程
$ git clone https://gitee.com/Einc/raspi.git

# 编译
$ cd raspi && mkdir build && cd build && cmake .. && make
#或者
$ cd raspi && cmake -bindPort build && cmake --build build

# 安装(可选)
$ sudo cmake --install build || make install
```

### 使用

```shell
# WiringPi 库: https://github.com/WiringPi/WiringPi
# 库依赖 RHEL 系列系统
$ sudo yum install openssl-devel
$ sudo yum install mysql-devel
$ sudo yum install mysql-server
$ sudo yum install libuuid-devel

# 库依赖 DEBIAN 系列系统 (以Raspberry OS 为例)
$ sudo apt install libssl-dev
$ sudo apt install default-libmysqlclient-dev
$ sudo apt install default-mysql-server
$ sudo apt install uuid-dev
```

```shell
# 灯光解释:
# 红灯亮起:成功与服务器建立TCP链接
# 绿灯亮起:超声波传感器返回小于30cm(满足物理条件:车位非空闲)
# 黄灯亮起:环境温湿度异常,不适合系统继续运行
# 黄灯闪烁:每闪烁一次表示上传一次数据
# [注意] 请保证客户端和服务器在同一模式运行(不能一个SSL安全连接模式,另外一个普通TCP模式)

$ rain_client --help          # 查看运行参数列表
$ rain_client --settings      # 打开配置文件

$ rain_server --help          # 查看运行参数列表
$ rain_server --settings      # 打开配置文件
```

### 压力测试

```shell
$ multi_client_test <客户端多开数量> <客户端程序路径> [客户按程序运行参数(可选)]
```

### 数据表

```sql
use rain;
create table if not exists raspi
            (record_id BIGINT not null auto_increment primary key,
             record_date DATE not null,
             record_time TIME not null,
             client_fd INTEGER not null,
             client_uuid VARCHAR(40) not null,
             cpu_temp FLOAT(2),
             distance FLOAT(2),
             env_humi FLOAT(2),
             env_temp FLOAT(2));
```

### 常见问题

```text
编译时找不到ssl.h,wringPi.h,uuid.h,mysql.h等头文件
    这是缺少了相关库,参见上文
    另外如果你使用的是树莓派,请安装wringPi库,否则请开启模拟器模式

0. 程序运行没结果(直接返回命令行)
    a.推荐查看日志(看下面第三条)
    b.程序没有运行起来(看下面第一条)
    c.变成了守护进程
    
1. 程序跑不起来:
    a.检测配置文件是否正确配置,其中服务器端口和地址是必须指定的
    b.查看pid文件 /var/run/*.pid 是否存在
        你看到了pid文件当且仅当:
        I.  已经有相同客户端程序在运行,使用 ps aux | grep rain 命令找出它的PID,并使用 sudo kill -INT <PID>即可
        II. 没有程序运行(一般是上一次运行时被暴力结束了,因此遗留文件未删除),这时直接删掉文件即可; 
            pid文件在程序启动时自动创建,终止时自动删除.因此一般情况下,您无需手动操作
        
2.  错误提示: "System has not been booted with systemd as init system (PID 1). Can't operate."
    即 systemd 用不了(sudo systemctl start/stop/enable/disable/status... rain_server/rain_client)
    
    造成这种原因可能是您的程序运行在没有完整独立内核和完全的系统调用的Linux虚拟化平台上,比如 WSL1 (Windows Subsystem For Linux Version.1)
    当然也可以自行百度 "WSL开启systemctl"
    否则在这种情况下,直接手动执行可执行文件即可,并且您没有必要 "make install" 了(根本无法使用systemd)
    
3. 不清楚程序现在是什么状态
    我们会将关键步骤和出错信息写入系统日志(facilities: daemon)
    正常情况下,直接打开/var/log/daemon.log即可看见,如果没有该文件,您可以:
        a. sudo vim /etc/rsyslog.conf
        b. 添加:
                    "daemon.*                        -/var/log/daemon.log"
           后保存并退出
        c. 重启系统或者 sudo systemctl restart rsyslog 即可
        d. 看不懂自行百度 "rsyslog日志输出"相关内容
        
4. 跨设备通讯时两端都成功运行起来了,但是无法建立连接
    a. 保持端口一致,建议使用数值大一点的端口,避免端口冲突
    b. 查看目标网络是否是可达的
    c. 使用云服务器的童鞋记得在安全组面板里面放行端口
    d. 检查防火墙(iptables,firewalld)等设置
    
5. 最后来个小提示:
    客户端程序虽然可以自动复位, 如果长时间没有成功连接服务器, 指数补偿至128秒以后就自动退出了
```