POSA_LEAKSMS/docs

서버실 온습도(SHT30) 모니터링 시스템 v2606

Sensirion SHT30 온습도 센서, STM32F407VGT6(FreeRTOS) 펌웨어, Cafe24 PHP/MySQL, Cafe24 SMS를 이용한 서버실 온습도 24시간 모니터링 및 임계 초과 SMS 알림 시스템입니다. 측정값은 5분 주기로 서버에 전송되어 웹 대시보드에 표시되고, 고온/저온/고습/저습 임계를 초과하면 SMS로 통보합니다. 펌웨어는 유선 Ethernet(LAN8720 RMII) + 온칩 TLS(mbedTLS HTTPS)로 서버에 보고합니다.

구성

[SHT30] --I2C--> [STM32F407VGT6 (sht30_fw)] --유선 Ethernet/TLS--> [Cafe24 PHP API]
                                                                          |
                                                                      [MySQL DB]
                                                                          |
                                                                [Cafe24 SMS / Dashboard]

• 단일 보드 sht30_fw (sensor_id=2, device_id=stm32-sht30-01).
• SHT30 → STM32 I2C1(PB6 SCL / PB7 SDA, 주소 0x44, 3.3V/GND, 4.7kΩ 풀업). 상세 배선은 wiring_diagram.md 및 firmware/docs/HARDWARE.md §3 참조.
• 측정 주기: 5분(펌웨어 APP_SHT30_REPORT_INTERVAL_SEC=300). 최초 1회 startup, 이후 periodic.
• 인증: 펌웨어가 X-Signature = lowercase_hex(HMAC-SHA256(키=API_KEY, 메시지=요청본문 바이트))(raw-body) 헤더로 서명하고 서버가 검증합니다. 관리자 로그인은 비밀번호 해시 + TOTP MFA + 감사로그로 보호합니다.

폴더 구조

docs/
  README.md                 # 설치/운영 허브 문서
  INSTALL_PI_SERVER.md      # STM32 펌웨어 및 Cafe24 서버 설치 설명서
  OPERATIONS_SECURITY_CHECKLIST.md # 월간 운영·보안 점검표
  SECURITY_EVIDENCE_PACKAGE.md # 보안대책서 첨부자료 패키지
  wiring_diagram.md         # SHT30 I2C 배선도
  SHT30_SENSOR2_SETUP.md    # SHT30 설치 가이드(STM32 기본 / RPi 대안)
  solutions/                # 실행-검토 사이클에서 얻은 교훈/반복 방지 기록
firmware/                   # STM32F407VGT6 베어메탈 펌웨어 (sht30_fw)
  common/                   # 이식 코어(sha256/sig/jsonbody/sht30_convert/httpapi/net 등)
  board_sht30/              # SHT30 보드 진입점/측정 태스크
  common/secrets.h.example  # APP_API_KEY 템플릿 (실 secrets.h 는 운영자가 생성, 미커밋)
  certs/                    # 서버 CA (운영 CA 로 교체)
  docs/                     # HARDWARE.md, BUILD_OFFLINE.md, PORTING_NOTES.md
php/
  config.php                # 공통 설정 로더(METRIC_* 임계, HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC 등)
  config.local.example.php  # 서버 운영 설정 예시
  ops_checks.php            # 운영 점검 공통 헬퍼
  sms_send.php              # Cafe24 SMS 발송
  cron_heartbeat.php        # 장비 오프라인 감지
  dashboard.php             # 웹 대시보드(현재 온습도/임계 상태)
  setup_wizard.php          # 설치/운영 점검 화면
  security_evidence.php     # 보안대책서 첨부 증적 보고서
  monthly_report.php        # 월간 운영 보고서
  login.php                 # 대시보드 로그인
  setup_mfa.php             # 관리자 TOTP MFA 등록
  admin_security.php        # 관리자 보안/감사 헬퍼
  retention_cleanup.php     # 로그 보관기간 정리
  blocked.php               # 차단 안내 화면
  api/sensor_data.php       # STM32 센서 데이터 수신
sql/
  schema_sht30.sql          # 신규 설치용 통합 스키마
  migration_drop_leak.sql   # 기존 누수 설치 → 온습도 전용 전환 마이그레이션
_backup/
  pre_v2605_20260519/       # 정리 전 원본 백업

신규 설치 순서

1. 배선을 확인합니다.

   wiring_diagram.md의 SHT30 I2C 배선(PB6 SCL / PB7 SDA, 주소 0x44, 3.3V/GND, 4.7kΩ 풀업)을 적용합니다.

2. Cafe24 MySQL에 통합 스키마를 실행합니다.

   SOURCE /path/to/sql/schema_sht30.sql;
   

   phpMyAdmin에서 실행할 때는 sql/schema_sht30.sql 내용을 복사해 실행합니다. 생성 테이블은 sensor_log, sensor_status, sensor_metric, sms_log입니다.

3. PHP 파일을 업로드합니다.

   public_html/raspi_leck_detecter/
     api/
       sensor_data.php
     var/.gitkeep
     .htaccess
     blocked.php
     config.php
     config.local.php
     ops_checks.php
     sms_send.php
     cron_heartbeat.php
     dashboard.php
     setup_wizard.php
     security_evidence.php
     monthly_report.php
     login.php
     setup_mfa.php
     admin_security.php
     retention_cleanup.php
   

4. 서버 운영 설정을 만듭니다.

   php/config.local.example.php를 php/config.local.php로 복사한 뒤 실제 DB, API, SMS, 관리자 해시, 관리자 TOTP 값을 입력합니다. 온습도 임계(METRIC_*)를 기관 기준에 맞게 바꾸려면 같은 파일에서 override 합니다(폐쇄망에서 펌웨어 재플래시 불필요).

   관리자 비밀번호 해시는 서버 CLI에서 생성합니다.

   php setup_hash.php "새비밀번호"
   

   최초 관리자 MFA 등록은 MFA_SETUP_TOKEN을 임시로 설정한 뒤 setup_mfa.php?token=임시토큰에서 Google Authenticator 호환 TOTP 키를 생성·검증합니다. 등록 후 화면에 표시되는 ADMIN_TOTP_SECRET을 config.local.php에 반영하고, MFA_SETUP_TOKEN은 빈 값으로 바꾸거나 삭제합니다.

5. STM32 펌웨어를 빌드·플래시합니다.

   폐쇄망 빌드 머신에서 의존성을 벤더링한 뒤 sht30_fw를 빌드합니다(상세는 firmware/docs/BUILD_OFFLINE.md).

   cp firmware/common/secrets.h.example firmware/common/secrets.h
   # secrets.h 의 APP_API_KEY 를 서버 config.local.php 의 API_KEY 와 동일하게 채운다.
   

   firmware/common/app_config.h의 APP_API_HOST/APP_API_PATH와 네트워크 주소(DHCP/static)를 운영 값으로 설정하고, firmware/certs/server_ca.c의 자리표시자 CA를 실제 Cafe24 루트 CA로 교체합니다.

6. 서버 cron을 등록합니다.

   장비 오프라인 감지를 위해 cron_heartbeat.php를 1분 간격으로 호출합니다.

   * * * * * php /home/hosting_user/public_html/raspi_leck_detecter/cron_heartbeat.php
   

기존 누수 설치 → 온습도 전용 전환

1. 현재 운영 파일과 DB를 백업합니다.

2. php/config.local.example.php 기준으로 config.local.php를 갱신합니다(METRIC_* 임계 확인).

3. DB에 전환 마이그레이션을 적용합니다.

   SOURCE /path/to/sql/migration_drop_leak.sql;
   

   이 마이그레이션은 레거시 누수 컬럼/테이블(leak_photo, leak_incident, is_leak 등)을 정리하고 sensor_metric을 보장합니다.

4. 신규 설치라면 위 마이그레이션 대신 sql/schema_sht30.sql만 사용합니다.

이벤트 정책

이벤트	조건	DB	SMS
startup	기기 시작 첫 측정	sensor_log	X
periodic	정상 주기 측정(5분)	sensor_metric	X
고온/저온/고습/저습 경보	측정값이 임계 초과	sensor_metric.metric_status	O (종류별 30분 쿨다운)
정상복귀	경보 후 히스테리시스 포함 정상 회복	sensor_metric	O (1회)
장비 오프라인	마지막 수신 후 HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC(기본 1200초=20분) 초과	sensor_status	O
장비 복구	오프라인 후 재수신	sensor_status	O

운영 기준

• API 키, DB 비밀번호, SMS 인증값, 관리자 해시는 코드에 직접 넣지 않습니다.
• PHP 서버는 config.local.php 또는 환경 변수에서 운영 값을 읽습니다.
• STM32 펌웨어는 firmware/common/secrets.h의 APP_API_KEY로 raw-body 서명을 만들며, 이 값은 서버 API_KEY와 같아야 합니다.
• 온습도 임계는 서버 판정값입니다. 기본값: 고온 30℃ / 저온 10℃ / 고습 70% / 저습 20%, 복귀 히스테리시스 ±1℃·±3%, 동일 종류 쿨다운 1800초(30분). php/config.php의 METRIC_*로 정의하고 config.local.php에서 override 합니다.
• 임계 경보 SMS는 종류(고온/저온/고습/저습)별로 30분 쿨다운이 적용되어 중복 발송을 막습니다. 정상복귀 SMS는 1회만 발송합니다.
• 관리자 로그인은 비밀번호 해시 검증 후 TOTP 인증 앱의 6자리 코드를 추가 검증합니다. ADMIN_TOTP_SECRET이 없으면 관리자 로그인을 허용하지 않습니다.
• 로그인 성공/실패, 로그아웃, MFA 등록 검증은 php/var/admin_audit.log에 감사로그로 기록합니다.
• heartbeat 체크 실행 주기와 오프라인 판정 시간(HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC, 기본 1200초)은 분리되어 있습니다.
• 대시보드는 위험 상태를 첫 화면에 우선 표시하고, 최신 온습도, 운영 자가진단, 30일 운영 요약을 함께 보여줍니다.
• 운영 자가진단은 API 키, 관리자 해시, SMS 수신자, 필수 테이블(sensor_metric 포함), 상태 파일 폴더 권한, 최근 SMS 실패를 확인합니다.
• 월간 보고서는 온습도 임계 경보, 정상복귀, 오프라인/복구, SMS 현황을 조회하고 CSV/인쇄/PDF로 출력할 수 있습니다.
• 보관기간 정리는 php/retention_cleanup.php --dry-run으로 삭제 대상을 먼저 확인한 뒤, 운영 백업 완료 후 --execute로 수행합니다.
• 실행-검토 과정에서 나온 실수와 교훈은 docs/solutions/에 남겨 다음 개선 사이클에서 반복하지 않습니다.

운영 화면

화면	경로	용도
대시보드	dashboard.php	현재 온습도, 임계 상태, 센서 상태, 30일 요약
설치 점검	setup_wizard.php	DB/설정/권한/SMS 테스트
보안 증적	security_evidence.php	보안통제 매트릭스와 운영 점검 결과
월간 보고서	monthly_report.php	월별 운영 요약, CSV 다운로드, 인쇄/PDF
MFA 등록	setup_mfa.php	관리자 TOTP 인증 앱 등록 및 검증

점검 명령

서버 로그/응답 헤더를 확인합니다.

curl -I https://your-domain.example/raspi_leck_detecter/login.php

STM32 펌웨어는 USART3(PD8/PD9, 115200) 콘솔 로그로 네트워크/SNTP/TLS 핸드셰이크/서버 200 응답을 확인합니다.

서버 보관기간 정리 대상과 백업 증빙을 생성합니다.

php retention_cleanup.php --dry-run
php scripts/backup_evidence.php --backup-dir /path/to/backups --restore-test "YYYY-MM restore OK"

문제 해결

증상	확인 지점
API 403	펌웨어 APP_API_KEY와 서버 API_KEY 일치 여부, raw-body 서명
API 500	Cafe24 PHP 오류 로그, DB 접속 정보, sensor_metric 등 테이블 생성 여부
로그인 불가	config.local.php의 ADMIN_PASSWORD_HASH, ADMIN_TOTP_SECRET, 인증 앱 시간 동기화
SMS 미발송	Cafe24 SMS 인증값, 발신번호 등록, 잔액, sms_log
온습도 미표시	I2C 배선(PB6/PB7, 0x44), 4.7kΩ 풀업, sensor_metric 테이블, 펌웨어 측정 로그
임계 경보 미발송	config.php/config.local.php의 METRIC_* 임계, METRIC_ALERT_COOLDOWN_SEC(30분)
오프라인 알림 지연	HEARTBEAT_CHECK_INTERVAL_SEC, HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC(기본 1200초)
대시보드 진단 경고	config.local.php, DB 마이그레이션, php/var 권한