故事要從家裡服役十七年的老冰箱掛點講起，老冰箱這兩年百病纏身，冷度不足，門框磁膠條密合不佳，冰箱兩側散熱區溫度偏高… 加上老機型耗電，早有換新念頭，逛賣場也常在冰箱區留連，但換冰箱茲事體大令人不想面對，總缺少臨門一腳。上週起冰箱兩側忽然熱到燙手，然後，它就死掉了... 不得不啟動應變計劃，尋找食材暫放空間，評估冰箱廠牌款式，比價找供應商，忙得不亦樂乎。冰箱暴斃事件，讓我再次對「重要但不緊急的事，拖久就會變重要又緊急」有深刻體認！共勉之。
感念老冰箱苦撐十七年護國有功，挑了同廠牌新一代六門有製冰機外加能源效率一級的新機型。新冰箱就位後有個小問題－新機容量大，機身較寬（ 72cm –> 77cm），離牆面距離變短，現代冰箱靠左右兩側跟上方散熱，依說明書要求兩側離牆要2cm以上，實測右側是有2 - 3.5cm的空隙。作業系統說記憶體至少2G，真的只裝2G RAM，效能通常只有「堪用」的水準，這個最小離牆距離夠不夠？會不會導致兩側溫度偏高增加耗電量？吾人以為，只有實測才能解答。
於是我啟動了「外掛式物聯網強化計劃」，構想是用Arduino、Espruino或Raspberry Pi連接溫濕度感應器（Sensor），定期測量溫度上傳到網站，再整理成圖表。要上傳資料，支援USB無線網卡的Raspberry Pi是最簡便的選擇，從書架上積滿灰塵的盒子拿出買來只玩幾天就打入冷宮的Raspberry Pi [我的Arduino、Espruino好像都是同樣下場 (笑) ]，重見天日的 Pi 說：皇上，臣妾想你想得好苦哇～
手邊有的溫濕度感應器是DHT11，原本想循往例依照DHT11的通信規格用Mono C#自幹GPIO驅動物件，但DHT11資料傳輸時序精準度要到Microsecond（百萬分之一秒）等級，C#的Thread.Sleep只有Millisecond（千分之一秒）玩不起。重新評估後決定改走Python（另一個選擇是C/C++，跟魔戒或薩魯曼同隊心理壓力超大，我還是跟樹精做朋友就好），程式語言門檻較低，現成程式庫或範例也多。
先完成硬體接線，DHT11只有三條線，3.3V或5V電源、接地與訊號，訊號線我選擇接在GPIO4（圖中白線）。
軟體部分我先試了網路上很多人提到的Adafruit_Python_DHT，但卡死在用sudo執行還是噴出Error accessing GPIO錯誤，網路上相關討論眾多無明確結論，只知似與Raspberry Pi OS版本有關。另外找到透過pigpio Daemon的做法，單一.py程式搞定感覺較單純易偵錯。前題要先執行pigpio Daemon，pigpiod會以root身分執行，另開Socket介面讓程式以一般身分操作GPIO。我試出來的安裝步驟是：
wget abyz.co.uk/rpi/pigpio/pigpio.zip
unzip pigpio.zip
cd PIGPIO
make
make install
接著sudo pigpiod，dht11.py裡sensor = DHT11(pi, 4)也是走GPIO4針腳跟我的實體接法相同，不用改就能跑，得到溫度與濕度數字代表執行成功：
下一步是建置資料蒐集機制，雖然寫個幾行ASP.NET網頁就能搞定，但不想為了喝牛奶養一頭牛，我找到有圖表功能又容易上手的雲端資料蒐集服務－http://ubidots.com，免註冊用Facebook、Google、Twitter或Github帳號就能登入取得API Key，API教學非常詳細易懂，5個以下Sensor變數不收費，又有線上圖表可看，超級方便。
搞懂API呼叫方法後，在dht11.py中加入程式碼將溫度上傳到ubidots API，SSH登入Pi用nano改程式有點蹩腳，平日習慣Visual Studio豪華的開發環境，這回像是用慣衝鋒槍的突擊隊員被要求拿小彈弓上戰場，充滿無力感。想起Visual Studio 2015支援Python編輯，原本只想借重它的語法高亮顯示跟大視窗，卻驚喜地發現Python Tools for Visual Studio (PTVS ) 支援Goto Definition、Find All References、變數更名、Intellisense 顯示註解，還能設中斷點。順手查了文章，更發現它甚至能遠端連線 Raspberry Pi 進行偵錯，即時顯示區域變數值… 嚇得我滿地撿下巴。（PTVS遠端偵錯示範影片）
Visual Studio 住海邊無誤！
（深夜在粉絲專頁貼完感想拾獲一篇MSDN中文介紹文，有興趣的朋友可以一讀：VS 上開發 Python 你不可不知道的六大功能。
在Python要發送HttpRequest，Requests程式庫是首選，用起來跟C#的WebClient一樣方便，幾行就能搞定跟WebServer往來的大小事。修改dht11.py，一開始import requests，再加入幾行：
if __name__ == '__main__':
pi = pigpio.pi()
sensor = DHT11(pi, 4)
tempVarId = "5776...略...a49b" humdVarId = "5776...略...bbd4" url = "http://things.ubidots.com/api/v1.6/variables/" pathAndToken = "/values?token=bQqr...略...nxnP" headers = { 'content-type': 'application/json' }for d in sensor:
print("temperature: {}".format(d['temperature']))
print("humidity: {}".format(d['humidity']))
try:requests.post(url + tempVarId + pathAndToken, \
data='{ "value": ' + str(d["temperature"]) + ' }', headers=headers)requests.post(url + humdVarId + pathAndToken, \
data='{ "value": ' + str(d["humidity"]) + ' }', headers=headers)except:
print("upload error")time.sleep(60)
sensor.close()
最後還有一關，要能將程式丟到背景跑，才能在退出SSH終端後繼續執行，我選擇用nohup來做：
Raspberry Pi 用USB充電器供電放在冰箱上方，將DHT11垂吊在冰箱與牆壁之間，透過無線網卡登入終端以nohup啟動dht11.py，我的第一個IoT專案－「冰箱散熱器溫度監測系統」就正式上線囉～
附上今天初跑五小時的統計，溫度在30-38度間游離，沒有想像來得熱，我想2公分的間距足夠。至於會不會在某些條件下持續飆高，反正監測系統已成，就進行長期觀察囉～
