在CSS电子公司，我们开发工业级的、简单易用的CAN总线数据记录器。简而言之，CAN总线是负责在几乎所有的车辆内进行基于消息的遥测通信的协议，包括重型车辆、汽车、采矿卡车等等。它还被广泛用于监测许多类型的机械、船舶、飞机、无人机和机器人。
最终用户通常包括汽车设备制造商的工程师，他们可能需要在现场监测资产，以进行分析、诊断问题，甚至进行预测性维护。
对于这些用户中的许多人来说，CAN数据的可视化是很重要的，为了支持这一点，我们决定促进我们的硬件和Grafana之间的即插即用集成。
下面，我们将概述我们面临的主要挑战，我们是如何解决这些挑战的，我们的解决方案的最大好处，以及实际使用案例的例子。要想看到更多我们的公共Grafana仪表盘游乐场，请查看我们的完整介绍文章，其中有我们的现场演示链接，或查看我们的网络研讨会。
整合中需要解决的主要挑战
作为整合的一部分，我们面临五个关键挑战:
1.与 "原始 "CAN总线数据一起工作
我们的CANedge数据记录器记录原始的CAN总线数据。这些数据由带时间戳的 "CAN ID "和 "数据字节 "组成。为了使我们的用户能够理解这些数据，需要通过合适的软件/API工具和数据库文件（DBC）将其 "解码 "为人类可读的形式，该文件包含如何解释来自特定应用（如卡车或汽车）的数据的信息。
2.储存二进制日志文件
CANedge 以一种称为MF4 的标准化二进制日志文件格式记录数据。虽然这使得它很容易与许多流行的 CAN 总线软件工具集成，但没有即插即用的工具来存储数据库中的数据。
3.处理来自本地磁盘或S3的数据
此外，我们的用户在某些情况下可能需要处理来自他们本地磁盘的数据（例如，从我们的CANedge1记录的数据），而在其他情况下，他们可能需要直接从他们的S3服务器处理数据（例如，从我们的CANedge2上传时）。在这两种情况下，该解决方案也需要很容易地实现自动化。
4.对定制的需求
每个用户都可能有独特的要求，需要对他们的数据进行更 "高级 "的处理，其中一些不能通过数据库查询完成。
5.没有中央托管
最后，我们的商业模式有点特别，因为我们不托管服务器，也不把我们的解决方案作为一项服务来提供。相反，我们使我们的终端用户能够自己设置一切。这对用户来说有很多好处，如成本和数据控制。然而，要做到这一点，解决方案的设置需要非常简单。
我们的解决方案:通过Python处理数据并将其推送至InfluxDB
为了解决这些关键的挑战，我们设计了一个简单的即插即用的仪表盘集成脚本，利用了我们免费的Python API模块。
该脚本的第一步是获取相关的日志文件。我们通过使用fsspec和我们的 API 模块canedge_browser 来实现这一目标。这让我们可以根据指定的时间段，以不可知的方式从本地磁盘和S3列出日志文件。
使用这个日志文件列表，脚本会使用我们的MF4迭代器模块mdf_iter将每个二进制文件加载到一个pandas数据框中。
这个原始CAN数据的数据帧与相关的DBC文件一起提供给我们的can_decoder模块，告诉该模块如何解释这些数据。输出是一个带有时间序列数据的新数据帧，如速度、rpm、GPS位置、温度等。
最后，该脚本通过InfluxDB Python API将解码后的数据帧推送到用户自己的InfluxDB数据库中。一旦数据被推送，就可以通过Grafana进行查询了。
虽然可以用其他数据库代替InfluxDB，但我们发现它非常合适，特别是因为--和Grafana Cloud一样--InfluxDB提供了一个免费的云启动器，使初始设置非常容易。InfluxDB还支持高频数据，这在诸如CAN总线诊断中可能是相关的。
一旦初始测试完成，就可以通过任务调度或通过AWS Lambda函数轻松实现脚本集成。
值得注意的是，在实践中，有许多方法可以设置这一点。例如，一些用户可能喜欢使用云版本的InfluxDB、Grafana或两者。其他人可能会决定在本地机器或AWS EC2虚拟机上自行托管一切。同样，Python脚本可以通过任务调度器或通过触发函数（如AWS Lambda、Azure触发器等）实现自动化。
是什么让Grafana在远程信息处理仪表盘上表现出色？
在我们看来，Grafana + InfluxDB是设置远程信息处理仪表盘的绝佳解决方案，因为:
- Grafana提供了一些最具有视觉吸引力的自定义仪表盘。
- Grafana的整个解决方案可以在几分钟内完成设置，无需编码经验。
- Grafana和InfluxDB都提供免费的云启动器，减少了 "厉害的时间"。
- 这两个工具都是开源的，但为了方便，也提供了付费的云计算替代品。
- Grafana的前端可以完全定制，不需要编码。
- 100多个Grafana插件提供了很多灵活性，如地理地图的可视化。
- Grafana变量使前端用户能够在设备之间轻松切换。
- 原生的Grafana警报使用户能够设置阈值，以迅速获悉设备问题。
来自客户的使用案例
今天，我们的许多用户依靠Grafana作为他们处理CAN总线数据的核心工具之一。其中一些在我们的用户案例研究中有所涉及。
国际农业设备制造商Kverneland通过CANedge2和一个3G/4G路由器上传收割机的CAN数据。数据被上传到他们自己的Azure blob存储（使用一个MinIO S3网关）。通过Azure触发功能，仪表盘集成脚本被自动化，从而促进Grafana中新鲜数据的可视化。这实现了各种用例，包括设备问题的远程调试。"CANedge2让我们有机会直接从现场获得大量的数据，而不需要亲自下到现场--从而为我们节省大量的时间/成本，"Kverneland团队写道。"而且通过在我们的Linux服务器上运行的自动化脚本，我们能够直接对数据进行可视化和分析，而不需要任何努力":
另一个例子是HAVELSAN，一家在国防、模拟、IT、国土安全和网络安全领域提供端到端技术解决方案的公司。该团队使用CANedge2来定期上传无人驾驶地面车辆的数据。当它进入指定的WiFi路由器范围内时，该设备自动将数据从SD卡推送到团队的S3服务器。数据被处理并推送到InfluxDB，以便在Grafana中进行可视化。当观察到异常的数据模式时，团队会下载相关的日志文件，通过其他软件工具进行深入分析:
总结
总的来说，我们与Grafana和InfluxDB的整合已经证明对我们的许多终端用户来说是一个游戏规则的改变。展望未来，我们看到了与各种Grafana仪表盘功能进一步整合的巨大机会，例如在8.0版本中作为Grafana Live的一部分引入的实时流解决方案，这将使设备诊断、云计量存储和基于故障的日志收集更加强大和精简。
