src/ted.c

   1 /**
   2  * collectd - src/ted.c
   3  * Copyright (C) 2009  Eric Reed
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   7  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
   8  * option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17  * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  18  *
  19  * Authors:
  20  *   Eric Reed <ericr at reedhome.net>
  21  *
  22  *  This is a collectd module for The Energy Detective: A low-cost whole
  23  * house energy monitoring system. For more information on TED, see
  24  * http://theenergydetective.com
  25  *
  26  * This module was not created by Energy, Inc. nor is it supported by
  27  * them in any way. It was created using information from two sources:
  28  * David Satterfield's TED module for Misterhouse, and Micah Dowty's TED
  29  * Python Module.
  30  *
  31  * This has only tested with the model 1001 RDU, with
  32  * firmware version 9.01U. The USB port is uses the very common FTDI
  33  * USB-to-serial chip, so the RDU will show up as a serial device on
  34  * Windows, Mac OS, or Linux.
  35  **/
  36
  37 #include "collectd.h"
  38 #include "common.h"
  39 #include "plugin.h"
  40 #include "configfile.h"
  41
  42 #if HAVE_TERMIOS_H && HAVE_SYS_IOCTL_H && HAVE_MATH_H
  43 # include <termios.h>
  44 # include <sys/ioctl.h>
  45 # include <math.h>
  46 #else
  47 # error "No applicable input method."
  48 #endif
  49
  50 #define EXPECTED_PACKAGE_LENGTH 278
  51 #define ESCAPE       0x10
  52 #define PKT_BEGIN    0x04
  53 #define PKT_END      0x03
  54
  55 #define DEFAULT_DEVICE "/dev/ttyUSB0"
  56
  57 static char *conf_device = NULL;
  58 static int   conf_retries = 0;
  59
  60 static int fd = -1;
  61
  62 static const char *config_keys[] =
  63 {
  64     "Device",
  65     "Retries"
  66 };
  67 static int config_keys_num = STATIC_ARRAY_SIZE (config_keys);
  68
  69 static int ted_read_value(double *ret_power, double *ret_voltage)
  70 {
  71     unsigned char receive_buffer[300];
  72     unsigned char package_buffer[300];
  73     unsigned char pkt_request[1] = {0xAA};
  74     int package_buffer_pos;
  75
  76     fd_set input;
  77
  78     /* Initialize timeout structure, set to 2 seconds */
  79     struct timeval timeout = {
  80       .tv_sec = 2
  81     };
  82
  83     int end_flag;
  84     int escape_flag;
  85
  86     int status;
  87
  88     assert (fd >= 0);
  89
  90     /* Initialize the input set*/
  91     FD_ZERO (&input);
  92     FD_SET (fd, &input);
  93
  94     /* clear out anything in the buffer */
  95     tcflush (fd, TCIFLUSH);
  96
  97     status = write (fd, pkt_request, sizeof(pkt_request));
  98     if (status <= 0)
  99     {
 100         ERROR ("ted plugin: swrite failed.");
 101         return (-1);
 102     }
 103
 104     /* Loop until we find the end of the package */
 105     end_flag = 0;
 106     package_buffer_pos = 0;
 107     while (end_flag == 0)
 108     {
 109         ssize_t receive_buffer_length;
 110         ssize_t i;
 111
 112         /* check for timeout or input error*/
 113         status = select (fd + 1, &input, NULL, NULL, &timeout);
 114         if (status == 0) /* Timeout */
 115         {
 116             WARNING ("ted plugin: Timeout while waiting for file descriptor "
 117                     "to become ready.");
 118             return (-1);
 119         }
 120         else if ((status < 0) && ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR)))
 121         {
 122             /* Some signal or something. Start over.. */
 123             continue;
 124         }
 125         else if (status < 0)
 126         {
 127             char errbuf[1024];
 128             ERROR ("ted plugin: select failed: %s",
 129                     sstrerror (errno, errbuf, sizeof (errbuf)));
 130             return (-1);
 131         }
 132
 133         receive_buffer_length = read (fd, receive_buffer, sizeof (receive_buffer));
 134         if (receive_buffer_length < 0)
 135         {
 136             char errbuf[1024];
 137             if ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR))
 138                 continue;
 139             ERROR ("ted plugin: read(2) failed: %s",
 140                     sstrerror (errno, errbuf, sizeof (errbuf)));
 141             return (-1);
 142         }
 143         else if (receive_buffer_length == 0)
 144         {
 145             /* Should we close the FD in this case? */
 146             WARNING ("ted plugin: Received EOF from file descriptor.");
 147             return (-1);
 148         }
 149         else if (((size_t) receive_buffer_length) > sizeof (receive_buffer))
 150         {
 151             ERROR ("ted plugin: read(2) returned invalid value %zi.",
 152                     receive_buffer_length);
 153             return (-1);
 154         }
 155
 156         /*
 157          * packet filter loop
 158          *
 159          * Handle escape sequences in `receive_buffer' and put the
 160          * result in `package_buffer'.
 161          */
 162         /* We need to see the begin sequence first. When we receive `ESCAPE
 163          * PKT_BEGIN', we set `package_buffer_pos' to zero to signal that
 164          * the beginning of the package has been found. */
 165
 166         escape_flag = 0;
 167         for (i = 0; i < receive_buffer_length; i++)
 168         {
 169             /* Check if previous byte was the escape byte. */
 170             if (escape_flag == 1)
 171             {
 172                 escape_flag = 0;
 173                 /* escape escape = single escape */
 174                 if ((receive_buffer[i] == ESCAPE)
 175                         && (package_buffer_pos >= 0))
 176                 {
 177                     package_buffer[package_buffer_pos] = ESCAPE;
 178                     package_buffer_pos++;
 179                 }
 180                 else if (receive_buffer[i] == PKT_BEGIN)
 181                 {
 182                     package_buffer_pos = 0;
 183                 }
 184                 else if  (receive_buffer[i] == PKT_END)
 185                 {
 186                     end_flag = 1;
 187                     break;
 188                 }
 189                 else
 190                 {
 191                     DEBUG ("ted plugin: Unknown escaped byte: %#x",
 192                             (unsigned int) receive_buffer[i]);
 193                 }
 194             }
 195             else if (receive_buffer[i] == ESCAPE)
 196             {
 197                 escape_flag = 1;
 198             }
 199             /* if we are in a package add byte to buffer
 200              * otherwise throw away */
 201             else if (package_buffer_pos >= 0)
 202             {
 203                 package_buffer[package_buffer_pos] = receive_buffer[i];
 204                 package_buffer_pos++;
 205             }
 206         } /* for (i = 0; i < receive_buffer_length; i++) */
 207     } /* while (end_flag == 0) */
 208
 209     /* Check for errors inside the loop. */
 210     if ((end_flag == 0) || (package_buffer_pos != EXPECTED_PACKAGE_LENGTH))
 211         return (-1);
 212
 213     /*
 214      * Power is at positions 247 and 248 (LSB first) in [10kW].
 215      * Voltage is at positions 251 and 252 (LSB first) in [.1V].
 216      *
 217      * Power is in 10 Watt steps
 218      * Voltage is in volts
 219      */
 220     *ret_power = 10.0 * (double) ((((int) package_buffer[248]) * 256)
 221             + ((int) package_buffer[247]));
 222     *ret_voltage = 0.1 * (double) ((((int) package_buffer[252]) * 256)
 223             + ((int) package_buffer[251]));
 224
 225     /* success */
 226     return (0);
 227 } /* int ted_read_value */
 228
 229 static int ted_open_device (void)
 230 {
 231     const char *dev;
 232     struct termios options;
 233
 234     if (fd >= 0)
 235         return (0);
 236
 237     dev = DEFAULT_DEVICE;
 238     if (conf_device != NULL)
 239         dev = conf_device;
 240
 241     fd = open (dev, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY | O_NONBLOCK);
 242     if (fd < 0)
 243     {
 244         ERROR ("ted plugin: Unable to open device %s.", dev);
 245         return (-1);
 246     }
 247
 248     /* Get the current options for the port... */
 249     tcgetattr(fd, &options);
 250     options.c_cflag = B19200 | CS8 | CSTOPB | CREAD | CLOCAL;
 251     options.c_iflag = IGNBRK | IGNPAR;
 252     options.c_oflag = 0;
 253     options.c_lflag = 0;
 254     options.c_cc[VTIME] = 20;
 255     options.c_cc[VMIN]  = 250;
 256
 257     /* Set the new options for the port... */
 258     tcflush(fd, TCIFLUSH);
 259     tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
 260
 261     INFO ("ted plugin: Successfully opened %s.", dev);
 262     return (0);
 263 } /* int ted_open_device */
 264
 265 static void ted_submit (const char *type, double value)
 266 {
 267     value_t values[1];
 268     value_list_t vl = VALUE_LIST_INIT;
 269
 270     values[0].gauge = value;
 271
 272     vl.values = values;
 273     vl.values_len = 1;
 274     sstrncpy (vl.host, hostname_g, sizeof (vl.host));
 275     sstrncpy (vl.plugin, "ted", sizeof (vl.plugin));
 276     sstrncpy (vl.type, type, sizeof (vl.type));
 277
 278     plugin_dispatch_values (&vl);
 279 }
 280
 281 static int ted_config (const char *key, const char *value)
 282 {
 283     if (strcasecmp ("Device", key) == 0)
 284     {
 285         sfree (conf_device);
 286         conf_device = sstrdup (value);
 287     }
 288     else if (strcasecmp ("Retries", key) == 0)
 289     {
 290         int tmp;
 291
 292         tmp = atoi (value);
 293         if (tmp < 0)
 294         {
 295             WARNING ("ted plugin: Invalid retry count: %i", tmp);
 296             return (1);
 297         }
 298         conf_retries = tmp;
 299     }
 300     else
 301     {
 302         ERROR ("ted plugin: Unknown config option: %s", key);
 303         return (-1);
 304     }
 305
 306     return (0);
 307 } /* int ted_config */
 308
 309 static int ted_read (void)
 310 {
 311     double power;
 312     double voltage;
 313     int status;
 314     int i;
 315
 316     status = ted_open_device ();
 317     if (status != 0)
 318         return (-1);
 319
 320     power = NAN;
 321     voltage = NAN;
 322     for (i = 0; i <= conf_retries; i++)
 323     {
 324         status = ted_read_value (&power, &voltage);
 325         if (status == 0)
 326             break;
 327     }
 328
 329     if (status != 0)
 330         return (-1);
 331
 332     ted_submit ("power", power);
 333     ted_submit ("voltage", voltage);
 334
 335     return (0);
 336 } /* int ted_read */
 337
 338 static int ted_shutdown (void)
 339 {
 340     if (fd >= 0)
 341     {
 342         close (fd);
 343         fd = -1;
 344     }
 345
 346     return (0);
 347 } /* int ted_shutdown */
 348
 349 void module_register (void)
 350 {
 351     plugin_register_config ("ted", ted_config,
 352             config_keys, config_keys_num);
 353     plugin_register_read ("ted", ted_read);
 354     plugin_register_shutdown ("ted", ted_shutdown);
 355 } /* void module_register */
 356
 357 /* vim: set sw=4 et : */