GPIO Monitor Dashboard for Raspberry Pi

Реалтайм мониторинг параллельной GPIO-шины Raspberry Pi через C + Go + Web Dashboard.

Проект читает входящие сигналы с GPIO-пинов Raspberry Pi по прерыванию, передаёт данные через FIFO pipe в Go-сервер и отображает всё в браузере в реальном времени с возможностью просмотра исторических данных.

---

Возможности

✅ Захват данных по GPIO interrupt (C + WiringPi)
✅ FIFO pipe, а также stdin/stdout между C + WiringPi и Go Service
✅ Реализация кольцевого буфера чтения
✅ HTTP API + Web Dashboard
✅ Автоматическая ротация лог-файлов
✅ Retention (автоматическая очистка старых логов)
✅ Watchdog мониторинг активности
✅ MJPEG камера через go2rtc
✅ TypeScript фронтенд
✅ Работа через Wi-Fi Access Point

---

Архитектура

GPIO BUS (8 bit)
      ↓
gpio-interrupt.c (C + WiringPi)
      ↓ stdout
FIFO pipe (/tmp/gpio_pipe)
      ↓
Go Server (gpio-monitor-server)
      ├── RingBuffer (RAM)
      ├── Data Logger (бинарные .bin файлы)
      ├── Human Logger (текстовые логи)
      ├── Event Logger (события системы)
      ├── Watchdog (мониторинг)
      └── Retention (очистка старых логов)
      ↓
HTTP API (:8080)
      ├── /api/health - статус сервера
      ├── /api/latest - последние данные
      ├── /api/history - история (последние 100)
      ├── /api/stream - статус камеры
      ├── /api/cam - MJPEG поток
      ├── /api/log/files - список лог-файлов
      ├── /api/log/data - данные из лог-файла
      └── /api/log/events - события системы
      ↓
Web Dashboard (Embedded)
      ├── index.html
      ├── dashboard.html (главная)
      ├── logs.html (просмотр логов)
      ├── css/style.css
      ├── js/*.ts (TypeScript исходники)
      └── dist/*.js (скомпилированный JS)

---

Структура проекта

.
├── build/
│   └── gpio-monitor-server    # Скомпилированный бинарник
├── build.sh                    # Скрипт сборки (Go + TypeScript)
├── cmd/server/
│   ├── main.go                 # Go HTTP сервер
│   └── web/                    # Веб-интерфейс
│       ├── css/style.css
│       ├── dist/               # Скомпилированный JS
│       │   ├── app.js
│       │   ├── chart.js
│       │   ├── data.js
│       │   └── ...
│       ├── js/                 # TypeScript исходники
│       │   ├── app.ts
│       │   ├── chart.ts
│       │   ├── data.ts
│       │   └── ...
│       ├── dashboard.html
│       ├── index.html
│       ├── logs.html
│       ├── favicon.png
│       ├── package.json
│       ├── tsconfig.json
│       └── README.md
├── internal/
│   ├── adapter/buffer.go       # RingBuffer
│   ├── logger/                 # Система логирования
│   │   ├── config.go
│   │   ├── data_logger.go     # Бинарные логи
│   │   ├── event_logger.go    # События
│   │   ├── human_logger.go    # Человекочитаемые логи
│   │   ├── monitor.go         # Watchdog
│   │   ├── parser.go          # Парсер данных GPIO
│   │   ├── paths.go           # Пути к файлам
│   │   ├── retention.go       # Очистка старых логов
│   │   └── rotation.go        # Ротация файлов
│   └── pipe/reader.go          # Чтение из FIFO pipe
├── scripts/
│   ├── monitor-gpio.service    # Systemd сервис
│   ├── monitor-gpio.socket     # Systemd socket
│   ├── go2rtc                  # Бинарник go2rtc
│   ├── go2rtc.yaml             # Конфиг go2rtc
│   ├── view_logs.sh            # Скрипт просмотра логов
│   ├── emulator.py             # Эмулятор GPIO
│   └── imi_wire.py             # IMI Wire эмулятор
├── SDR/                        # SDR компоненты
│   ├── common.c/h
│   ├── reciever.c
│   ├── transmitter.c
│   └── makefile
├── go.mod
├── start-server.sh
└── README.md

GPIO пины

WR/STROBE = GPIO27

DATA BUS:
D0 = GPIO21
D1 = GPIO7
D2 = GPIO6
D3 = GPIO5
D4 = GPIO25
D5 = GPIO24
D6 = GPIO23
D7 = GPIO22

---

Установка

1. Установка зависимостей

sudo apt update
sudo apt install -y golang git build-essential wiringpi nodejs npm alsa-utils

alsa-utils нужен для монитора уровня звука (использует arecord). Проверить, что микрофон виден системе:

arecord -l
# **** List of CAPTURE Hardware Devices ****
# card 3: Device [USB PnP Sound Device], device 0: USB Audio [USB Audio]

Если список пуст — микрофон не подключён или не определился, монитор звука будет отдавать sound_level: 0.

2. Клонирование и сборка

git clone <your-repo>
cd ~/work/golang

# Полная подготовка окружения (проверка Node.js, скачивание Go-модулей и npm-пакетов)
make init

3. Сборка проекта

# Скомпилируйте TypeScript-фронтенд и Go-сервер одной командой:
make build

4. Настройка systemd сервиса

Для постоянной работы сервера в фоновом режиме настройте систему инициализации. Поскольку сервер пишет логи в защищенную директорию /var/log/, его запуск и управление осуществляются через systemctl с правами администратора

# Копировать сервисные файлы
sudo cp scripts/monitor-gpio.service /etc/systemd/system/
sudo cp scripts/monitor-gpio.socket /etc/systemd/system/

# Перезагрузить systemd
sudo systemctl daemon-reload

# Включить автозапуск
sudo systemctl enable monitor-gpio.socket
sudo systemctl enable monitor-gpio.service

# Запустить сервис
sudo systemctl start monitor-gpio.service

4. Проверка статуса

sudo systemctl status monitor-gpio.service
journalctl -u monitor-gpio.service -f

---

Настройка firewall (nftables)

Важно: На Raspberry Pi OS Bookworm по умолчанию активен nftables, который блокирует все входящие порты, кроме SSH (22).

Разрешить порт 8080:

# Добавить правило для порта 8080
sudo nft add rule inet filter input tcp dport 8080 accept

# Проверить правила
sudo nft list ruleset

# Сохранить правила (для сохранения после перезагрузки)
sudo nft list ruleset | sudo tee /etc/nftables.conf > /dev/null
sudo systemctl enable nftables
sudo systemctl restart nftables

Для доступа только с локальной сети:

# Разрешить только с сети 10.1.1.0/24
sudo nft add rule inet filter input ip saddr 10.1.1.0/24 tcp dport 8080 accept

# Или только с конкретного IP
sudo nft add rule inet filter input ip saddr 192.168.1.100 tcp dport 8080 accept

Для доступа через Wi-Fi AP:

# Разрешить с Wi-Fi сети (192.168.77.0/24)
sudo nft add rule inet filter input iifname "wlan0" tcp dport 8080 accept

---

Запуск

Ручной запуск

./build/gpio-monitor-server \
  -pipe /tmp/gpio_pipe \
  -retention-hours=72 \
  -retention-mb=2000 \
  -retention-interval=60 \
  -rotation-check-interval=1 \
  -buffer-size=10240 \
  -human-log-interval=5

Параметры командной строки

Параметр	По умолчанию	Описание
-pipe	/tmp/gpio_pipe	Путь к FIFO pipe
-port	:8080	Порт веб-сервера
-retention-hours	48	Часы хранения логов (0 = отключено)
-retention-mb	5000	Максимальный размер логов в MB
-retention-interval	15	Интервал проверки retention (мин)
-rotation-check-interval	1	Интервал проверки ротации (мин)
-buffer-size	10240	Размер кольцевого буфера
-human-log-interval	5	Интервал записи human-логов (сек)
-alert-cooldown	10	Задержка между алертами (сек)
-camera-url	http://127.0.0.1:1984/api/stream.mjpeg?src=cam_mjpeg	URL MJPEG камеры

---

Dashboard

Открывайте в браузере:

• Через Ethernet: http://10.1.1.33:8080 (или ваш IP)
• Через Wi-Fi AP: http://192.168.77.1:8080
• Локально: http://localhost:8080

Страницы

• http://<IP>:8080/ - Перенаправление на dashboard
• http://<IP>:8080/dashboard.html - Главная панель мониторинга
• http://<IP>:8080/logs.html - Просмотр исторических логов

---

API

Основные эндпоинты

GET /api/health
# Статус сервера, uptime, статистика, sound_level (0-100, уровень с микрофона)

GET /api/latest
# Последние данные и история (10 записей)

GET /api/history
# Последние 100 записей

GET /api/stream
# Статус камеры

GET /api/cam
# MJPEG поток камеры (прокси на go2rtc)

Работа с логами

GET /api/log/files
# Список доступных лог-файлов

GET /api/log/data?file=gpio-2026-06-17-11.bin
# Данные из конкретного бинарного лога

GET /api/log/events?limit=100
# Последние события системы

---

Диагностика проблем

Если Dashboard не открывается:

1. Проверьте, что сервер запущен:

   ps aux | grep gpio-monitor-server
   sudo systemctl status monitor-gpio.service
   

2. Проверьте firewall:

   sudo nft list ruleset | grep 8080
   

3. Проверьте, на каком интерфейсе слушает сервер:

   sudo ss -tlnp | grep 8080
   # Должно быть *:8080 или 0.0.0.0:8080
   

4. Проверьте маршрутизацию:

   ip route show
   

5. Посмотрите логи:

   sudo journalctl -u monitor-gpio.service -f
   tail -f /home/user/logs/gpio-events.log
   tail -f /home/user/logs/gpio-human.log
   

6. Проверьте наличие pipe:

   ls -la /tmp/gpio_pipe
   

Если индикатор "🔊 ЗВУК" на dashboard не реагирует на микрофон:

1. Проверьте, что arecord установлен и видит микрофон:

   which arecord
   arecord -l
   

2. Проверьте лог сервера при запуске — если микрофон не найден, будет строка:

   Аудио-монитор не запущен (микрофон недоступен?): ...
   

3. Проверьте права доступа к аудио-устройству (сервис должен работать от пользователя из группы audio):

   groups <user>
   sudo usermod -aG audio <user>
   

---

Wi-Fi режим Raspberry Pi

SSID: fix_me IP: 192.168.77.1

Подключение: ssh user@192.168.77.1

---

Запуск Go сервера в режиме разработки:

go run cmd/server/main.go \
  -pipe /tmp/gpio_pipe \
  -retention-hours=1 \
  -human-log-interval=1

Эмуляция GPIO сигналов:

python3 scripts/emulator.py 

Просмотр логов:

./scripts/view_logs.sh

---

Камера (go2rtc)

Для работы камеры установите go2rtc:

# Запуск go2rtc
./scripts/go2rtc -config scripts/go2rtc.yaml

Камера будет доступна по адресу:

• MJPEG поток: http://<IP>:1984/api/stream.mjpeg?src=cam_mjpeg
• Встроенный интерфейс: http://<IP>:1984

---

Сборка и управление DEB-пакетом

В проект добавлена возможность сборки нативного .deb пакета для Raspberry Pi OS. Пакет автоматически упаковывает скомпилированный Go-сервер, собранный TypeScript-фронтенд, скрипты логов, конфигурационные файлы и systemd-сервисы.

Сборка пакета выполняется одной командой. Запуск от обычного пользователя (без sudo):

make deb

После завершения файл пакета будет доступен по пути: ./build/gpio-monitor-server.deb

Установка собранного пакета
После того как пакет собран, его можно установить в систему с помощью менеджера пакетов apt (он автоматически подтянет системные зависимости, если они требуются):

cd ./build
sudo dpkg -i gpio-monitor-server_1.0.0-1_arm64.deb

Полезные команды для работы с пакетом
В Makefile предусмотрены дополнительные команды для проверки и очистки пакета перед деплоем:

Просмотр информации о пакете (версия, архитектура, зависимости, описание):

# Просмотр содержимого пакета, список файлов и папок:
make deb-info

# Очистка временных файлов сборки пакета:
make deb-contents

make deb-clean
sudo apt purge gpio-monitor-server

---