POSA_LEAKSMS/raspberry_pi4/README.md

누수감지 센서 모듈 — Raspberry Pi 4 Model B 전용

e-con 5C-08 저항형 누수감지센서를 Raspberry Pi 4 Model B 의 GPIO 로 읽어, 누수 발생 시 즉시 PHP API 서버에 보고(+SMS 발송 트리거)하고 Pi Camera 로 현장 사진을 촬영해 업로드하는 모니터링 모듈입니다.

원래 Raspberry Pi Zero 2 W 용으로 작성된 모듈을 Pi 4 Model B 전용으로 이식한 폴더입니다. GPIO(BCM) 번호 체계와 rpicam/libcamera 카메라 스택은 두 보드가 동일해 센서·촬영 로직은 그대로이며, 차이는 배선/전원/이더넷/카메라 커넥터와 설치 환경뿐입니다.

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1. 구성 파일

파일	역할
leak_sensor.py	메인 — GPIO 인터럽트 누수 감지, 주기 보고, 누수 시 촬영+업로드
config.py	비밀이 아닌 기본 설정(센서/임계/간격/카메라). config_local 에서 비밀값 로드
config_local.example.py	운영·비밀값 템플릿 → config_local.py 로 복사해 사용(미커밋)
requirements.txt	Python 의존성(핀 고정)
install.sh	Pi 4 설치 스크립트(폐쇄망 오프라인 + 온라인 폴백)
vendor.sh	폐쇄망용 의존성 사전 다운로드(빌드 머신에서 실행)
test_connection.py	서버 연결/서명 점검
systemd/leak-sensor.service	부팅 자동 실행 서비스 유닛

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2. 하드웨어 (Pi 4 Model B 기준)

• Raspberry Pi 4 Model B (BCM2711) + Raspberry Pi OS Bookworm 64-bit
• e-con 5C-08 누수감지센서(저항형, 고임피던스 ~1.5MΩ)
• 외부 4.7MΩ 풀다운 저항 (필수 — 내부 풀저항은 끔)
• (선택) Pi Camera — Pi 4 = 15핀(1.0mm 피치) 표준 CSI, Zero 2 W = 22핀(0.5mm 피치) CSI → 리본/카메라 보드 호환 안 됨 (Pi 4용 15핀 리본 또는 15↔22 변환 어댑터 필요)
• 전원: USB-C 5V/3A (카메라 사용 시 여유 전원 권장)
• 네트워크: Pi 4 Gigabit Ethernet(유선) 또는 WiFi

2.1 핀 배치 (기본 센서 1개)

신호	BCM	40핀 헤더 물리 핀
센서 입력	GPIO17	11
3.3V	—	1
GND	—	6 (또는 9/14/20/25/30/34/39)

센서를 추가하려면 config.py 의 SENSORS 에 BCM 번호로 항목을 추가합니다. (예: GPIO27=물리 13번, GPIO22=물리 15번)

2.2 전기 설계 (중요)

• ACTIVE_LOW = False: 건조 시 GPIO=LOW(0), 누수 시 GPIO=HIGH(1)
• USE_INTERNAL_PULL = False(PUD_OFF 유지): 내부 50kΩ 풀다운을 켜면 1.5MΩ 센서가 GPIO 를 HIGH 로 끌어올리지 못해 감지 실패합니다. 외부 4.7MΩ 풀다운만 사용하세요.

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3. 서버 호환성 (반드시 확인)

이 모듈은 leak_alert / leak_recovery 이벤트와 photo_upload.php 를 수신하는 서버에 보고합니다.

⚠️ 현재 이 repo 의 php/ 서버는 SHT30 온습도 전용으로 전환되었습니다 (sql/migration_drop_leak.sql 가 leak_photo/leak_incident 테이블과 is_leak 컬럼을 제거하고 event_type 을 startup|periodic 로 축소). 따라서 현재 repo 서버는 leak 이벤트와 사진 업로드를 거부합니다.

이 Pi 4 모듈은 leak 를 받는 기존 서버(기존 raspi_leck_detecter 엔드포인트)로 보고하도록 config_local.py 의 API_URL / PHOTO_UPLOAD_URL 을 설정해야 합니다.

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4. 설치

4.1 설정값 준비

cp config_local.example.py config_local.py
# config_local.py 를 열어 API_URL / PHOTO_UPLOAD_URL / API_KEY / DEVICE_ID 채움

config_local.py 가 없으면 실행 시 명확한 오류로 즉시 중단됩니다(fail closed). config_local.py 와 API_KEY 는 절대 커밋하지 마세요(.gitignore 처리됨).

4.2 온라인 설치 (인터넷 가능 환경)

chmod +x install.sh
./install.sh

4.3 폐쇄망(air-gapped) 오프라인 설치

인터넷이 되는 동일 아키텍처(aarch64, 가급적 동일 Pi 4 + Bookworm 64-bit) 머신에서 의존성을 먼저 받아 번들을 만든 뒤, 타깃 Pi 4 로 옮겨 설치합니다.

# (빌드 머신, 인터넷 O) wheelhouse/ + debs/ 생성
./vendor.sh

# wheelhouse/ 와 debs/ 를 타깃 Pi 4 의 이 폴더로 복사한 뒤:
# (타깃 Pi 4, 인터넷 X)
./install.sh        # debs/ · wheelhouse/ 가 있으면 자동으로 오프라인 설치

install.sh 는 debs/ 가 있으면 dpkg 오프라인, wheelhouse/ 가 있으면 pip --no-index 오프라인으로 설치합니다. 둘 다 없을 때만 인터넷 apt/pip 로 폴백합니다. wheel/deb 는 아키텍처 종속이므로 x86_64 PC 에서 받은 것은 Pi 4 에서 동작하지 않습니다.

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5. 실행

source venv/bin/activate
python3 leak_sensor.py

RPi.GPIO 가 없는 환경(개발 PC 등)에서는 자동으로 시뮬레이션 모드로 동작합니다.

연결 점검

source venv/bin/activate
python3 test_connection.py

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6. 부팅 자동 실행 (systemd)

# 폴더를 /home/pi/raspberry_pi4 에 배치했다고 가정 (다르면 .service 의 경로 수정)
sudo cp systemd/leak-sensor.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable leak-sensor
sudo systemctl start leak-sensor
sudo systemctl status leak-sensor
journalctl -u leak-sensor -f

SupplementaryGroups=video 가 카메라 접근에 필요합니다.

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7. 보안 메모

• 비밀값(API_KEY)·서버 URL·기기 정보는 config_local.py(미커밋)에만 둡니다. 커밋되는 파일에는 placeholder 만 존재합니다.
• 보고 본문은 API_KEY + 정렬된 JSON 의 SHA-256 서명으로 위변조를 방지합니다 (leak_sensor.make_signature ↔ 서버 검증 로직과 동일 포맷).
  • ⚠️ 이 서명은 레거시 누수 서버와의 호환을 위해 의도적으로 SHA-256(API_KEY + JSON) 방식을 유지합니다. HMAC-SHA256 이 길이연장 공격에 면역이라 더 안전하지만, 전환하려면 서버 검증부를 동시에 변경해야 합니다.
• config_local.py 노출 시 즉시 API_KEY 를 교체(서버 동시 변경)하세요.