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
  39 #include "common.h"
  40 #include "plugin.h"
  41
  42 #if HAVE_TERMIOS_H && HAVE_SYS_IOCTL_H
  43 #include <sys/ioctl.h>
  44 #include <termios.h>
  45 #else
  46 #error "No applicable input method."
  47 #endif
  48
  49 #define EXPECTED_PACKAGE_LENGTH 278
  50 #define ESCAPE 0x10
  51 #define PKT_BEGIN 0x04
  52 #define PKT_END 0x03
  53
  54 #define DEFAULT_DEVICE "/dev/ttyUSB0"
  55
  56 static char *conf_device = NULL;
  57 static int conf_retries = 0;
  58
  59 static int fd = -1;
  60
  61 static const char *config_keys[] = {"Device", "Retries"};
  62 static int config_keys_num = STATIC_ARRAY_SIZE(config_keys);
  63
  64 static int ted_read_value(double *ret_power, double *ret_voltage) {
  65   unsigned char receive_buffer[300];
  66   unsigned char package_buffer[300];
  67   unsigned char pkt_request[1] = {0xAA};
  68   int package_buffer_pos;
  69
  70   fd_set input;
  71
  72   /* Initialize timeout structure, set to 2 seconds */
  73   struct timeval timeout = {.tv_sec = 2};
  74
  75   int end_flag;
  76   int escape_flag;
  77
  78   int status;
  79
  80   assert(fd >= 0);
  81
  82   /* Initialize the input set*/
  83   FD_ZERO(&input);
  84   FD_SET(fd, &input);
  85
  86   /* clear out anything in the buffer */
  87   tcflush(fd, TCIFLUSH);
  88
  89   status = write(fd, pkt_request, sizeof(pkt_request));
  90   if (status <= 0) {
  91     ERROR("ted plugin: swrite failed.");
  92     return -1;
  93   }
  94
  95   /* Loop until we find the end of the package */
  96   end_flag = 0;
  97   package_buffer_pos = 0;
  98   while (end_flag == 0) {
  99     ssize_t receive_buffer_length;
 100
 101     /* check for timeout or input error*/
 102     status = select(fd + 1, &input, NULL, NULL, &timeout);
 103     if (status == 0) /* Timeout */
 104     {
 105       WARNING("ted plugin: Timeout while waiting for file descriptor "
 106               "to become ready.");
 107       return -1;
 108     } else if ((status < 0) && ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR))) {
 109       /* Some signal or something. Start over.. */
 110       continue;
 111     } else if (status < 0) {
 112       char errbuf[1024];
 113       ERROR("ted plugin: select failed: %s",
 114             sstrerror(errno, errbuf, sizeof(errbuf)));
 115       return -1;
 116     }
 117
 118     receive_buffer_length = read(fd, receive_buffer, sizeof(receive_buffer));
 119     if (receive_buffer_length < 0) {
 120       char errbuf[1024];
 121       if ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR))
 122         continue;
 123       ERROR("ted plugin: read(2) failed: %s",
 124             sstrerror(errno, errbuf, sizeof(errbuf)));
 125       return -1;
 126     } else if (receive_buffer_length == 0) {
 127       /* Should we close the FD in this case? */
 128       WARNING("ted plugin: Received EOF from file descriptor.");
 129       return -1;
 130     } else if (((size_t)receive_buffer_length) > sizeof(receive_buffer)) {
 131       ERROR("ted plugin: read(2) returned invalid value %zi.",
 132             receive_buffer_length);
 133       return -1;
 134     }
 135
 136     /*
 137      * packet filter loop
 138      *
 139      * Handle escape sequences in `receive_buffer' and put the
 140      * result in `package_buffer'.
 141      */
 142     /* We need to see the begin sequence first. When we receive `ESCAPE
 143      * PKT_BEGIN', we set `package_buffer_pos' to zero to signal that
 144      * the beginning of the package has been found. */
 145
 146     escape_flag = 0;
 147     for (ssize_t i = 0; i < receive_buffer_length; i++) {
 148       /* Check if previous byte was the escape byte. */
 149       if (escape_flag == 1) {
 150         escape_flag = 0;
 151         /* escape escape = single escape */
 152         if ((receive_buffer[i] == ESCAPE) && (package_buffer_pos >= 0)) {
 153           package_buffer[package_buffer_pos] = ESCAPE;
 154           package_buffer_pos++;
 155         } else if (receive_buffer[i] == PKT_BEGIN) {
 156           package_buffer_pos = 0;
 157         } else if (receive_buffer[i] == PKT_END) {
 158           end_flag = 1;
 159           break;
 160         } else {
 161           DEBUG("ted plugin: Unknown escaped byte: %#x",
 162                 (unsigned int)receive_buffer[i]);
 163         }
 164       } else if (receive_buffer[i] == ESCAPE) {
 165         escape_flag = 1;
 166       }
 167       /* if we are in a package add byte to buffer
 168        * otherwise throw away */
 169       else if (package_buffer_pos >= 0) {
 170         package_buffer[package_buffer_pos] = receive_buffer[i];
 171         package_buffer_pos++;
 172       }
 173     } /* for (i = 0; i < receive_buffer_length; i++) */
 174   }   /* while (end_flag == 0) */
 175
 176   /* Check for errors inside the loop. */
 177   if ((end_flag == 0) || (package_buffer_pos != EXPECTED_PACKAGE_LENGTH))
 178     return -1;
 179
 180   /*
 181    * Power is at positions 247 and 248 (LSB first) in [10kW].
 182    * Voltage is at positions 251 and 252 (LSB first) in [.1V].
 183    *
 184    * Power is in 10 Watt steps
 185    * Voltage is in volts
 186    */
 187   *ret_power = 10.0 * (double)((((int)package_buffer[248]) * 256) +
 188                                ((int)package_buffer[247]));
 189   *ret_voltage = 0.1 * (double)((((int)package_buffer[252]) * 256) +
 190                                 ((int)package_buffer[251]));
 191
 192   /* success */
 193   return 0;
 194 } /* int ted_read_value */
 195
 196 static int ted_open_device(void) {
 197   const char *dev;
 198   struct termios options;
 199
 200   if (fd >= 0)
 201     return 0;
 202
 203   dev = DEFAULT_DEVICE;
 204   if (conf_device != NULL)
 205     dev = conf_device;
 206
 207   fd = open(dev, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY | O_NONBLOCK);
 208   if (fd < 0) {
 209     ERROR("ted plugin: Unable to open device %s.", dev);
 210     return -1;
 211   }
 212
 213   /* Get the current options for the port... */
 214   tcgetattr(fd, &options);
 215   options.c_cflag = B19200 | CS8 | CSTOPB | CREAD | CLOCAL;
 216   options.c_iflag = IGNBRK | IGNPAR;
 217   options.c_oflag = 0;
 218   options.c_lflag = 0;
 219   options.c_cc[VTIME] = 20;
 220   options.c_cc[VMIN] = 250;
 221
 222   /* Set the new options for the port... */
 223   tcflush(fd, TCIFLUSH);
 224   tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
 225
 226   INFO("ted plugin: Successfully opened %s.", dev);
 227   return 0;
 228 } /* int ted_open_device */
 229
 230 static void ted_submit(const char *type, double value) {
 231   value_list_t vl = VALUE_LIST_INIT;
 232
 233   vl.values = &(value_t){.gauge = value};
 234   vl.values_len = 1;
 235   sstrncpy(vl.plugin, "ted", sizeof(vl.plugin));
 236   sstrncpy(vl.type, type, sizeof(vl.type));
 237
 238   plugin_dispatch_values(&vl);
 239 }
 240
 241 static int ted_config(const char *key, const char *value) {
 242   if (strcasecmp("Device", key) == 0) {
 243     sfree(conf_device);
 244     conf_device = sstrdup(value);
 245   } else if (strcasecmp("Retries", key) == 0) {
 246     int tmp;
 247
 248     tmp = atoi(value);
 249     if (tmp < 0) {
 250       WARNING("ted plugin: Invalid retry count: %i", tmp);
 251       return 1;
 252     }
 253     conf_retries = tmp;
 254   } else {
 255     ERROR("ted plugin: Unknown config option: %s", key);
 256     return -1;
 257   }
 258
 259   return 0;
 260 } /* int ted_config */
 261
 262 static int ted_read(void) {
 263   double power;
 264   double voltage;
 265   int status;
 266
 267   status = ted_open_device();
 268   if (status != 0)
 269     return -1;
 270
 271   power = NAN;
 272   voltage = NAN;
 273   for (int i = 0; i <= conf_retries; i++) {
 274     status = ted_read_value(&power, &voltage);
 275     if (status == 0)
 276       break;
 277   }
 278
 279   if (status != 0)
 280     return -1;
 281
 282   ted_submit("power", power);
 283   ted_submit("voltage", voltage);
 284
 285   return 0;
 286 } /* int ted_read */
 287
 288 static int ted_shutdown(void) {
 289   if (fd >= 0) {
 290     close(fd);
 291     fd = -1;
 292   }
 293
 294   return 0;
 295 } /* int ted_shutdown */
 296
 297 void module_register(void) {
 298   plugin_register_config("ted", ted_config, config_keys, config_keys_num);
 299   plugin_register_read("ted", ted_read);
 300   plugin_register_shutdown("ted", ted_shutdown);
 301 } /* void module_register */