第42回NDSでの発表。 温度ロガーRC-4の通信内容を解析したはなし

1. 中華製安価デバイスを
解析した話
第42回 NDS 2015/06/13
@civic

2. 今日お話する内容
デバイス通信の解析

3. 今日お話しする内容
• ニーズについて
• 温度ロガーについて
• 解析方法について
• 出来上がった成果

4. ニーズについて

5. キャンプとか
好き

6. アウトドアの天候は
変わりやすい

7. 寒い！

8. 暑い！！

9. 色んな経験をした
• どのぐらい寒かった/暑かった
• ある一時点の気温では説明しきれない
• 一日の温度変化を記録すれば説得力抜群

10. 暑い/寒い以上の情報量

11. データロガー
• 温度、湿度などの環境情報を
定期的に記録

12. 温度ロガーを使って
キャンプ中の温度を
ロギングしよう！

13. 温度ロガー

14. 温度ロガーは結構高価
• 有名メーカーのものは数万円
• 温度センサーの部品は安い
• PC接続するタイプは安い
• バッテリー駆動必須
• min/maxの記録だけのは安い

15. Amazonで安いの発見
安心の中国製

16. スペック
• ボタン電池型の充電可能バッテリー
• 外部電源なしで単体動作
• USB接続でデータ取得
• 10分間隔の記録で111日間の記録が可能
• 記録間隔は設定可能(10秒∼24時間)

17. 価格＝3100円⁉

18. 唯一の問題点

19. Windowsツールのみ
意外と高機能
データ取り込みや、
パラメータ設定に使用

20. カスタマーQ&A

21. 回答

22. 余談

23. ！？

24. VirtualBoxでなんとかなる

25. インストール時
• USB-UART変換ドライバ
がインストールされてた

26. 解説しよう
温度ロガー
Windows
USBケーブル 管理ツール
COMx
←温度データくれ
リクエスト
温度データ
レスポンス→

27. できる？
温度ロガー
MacOS or Linux
USBケーブル
自前
プログラム/dev/tty.*
←温度データくれ
リクエスト
温度データ
レスポンス→

28. 解析方法について

29. 通信をのぞき見
• 通信をのぞき見するか、ブリッジできればよい
• そういったソフトウェアがたくさんある
• レガシーデバイスの再利用で需要あるみたい

30. モニタリングツール
• Free Serial port Analyzer
• 無料ながらも高機能

31. Free Serial Analyzer
←便利！

32. バイナリデータを
見てわかるのか不安

33. 意外と分かりやすかった

34. 解析方針
• モニターしながら設定値を1箇所だけ変更
• 変更前後の差分から推測

35. 例: 日付時刻
07 DF 05 0E 16 2F 04
-- -- -- -- -- -- --
YY YY MM DD HH MI SS
2015 / 5/14 22:47:04

36. チェックサム
• モジュロ256
• sumして256で割ったあまりが末尾についてる
→0x00∼0xFFの1バイト

37. 一応解析できた
• 初期化処理？
• 設定値取得
• 設定更新
• 記録データ取得

38. できあがった成果

39. Pythonプログラムとして作成
• データアクセス用のライブラリ
• コマンドラインツール

40. データ取得
$ elitech-device.py -c get /dev/tty.SLAB_USBtoUART
1 2015-06-11 23:34:34 26.5
2 2015-06-11 23:35:34 26.7
3 2015-06-11 23:36:34 26.8
4 2015-06-11 23:37:34 26.9
5 2015-06-11 23:38:34 27.0
6 2015-06-11 23:39:34 27.0
7 2015-06-11 23:40:34 27.0
8 2015-06-11 23:41:34 27.1
9 2015-06-11 23:42:34 27.1

41. 設定値取得
$ elitech-device.py -c devinfo /dev/tty.SLAB_USBtoUART
stop_button=StopButton.ENABLE
rec_interval=00:01:00
alarm=AlarmSetting.NONE
delay=0.0
tone_set=ToneSet.NONE
work_sts=WorkStatus.STOP
current=2015-06-12 02:06:24
last_online=2015-06-12 02:06:07
temp_calibration=-1.5
station_no=3
user_info=RC-4 Data Logger
upper_limit=60.0

42. ライブラリとして利用
import elitech
# 初期化
device = elitech.Device("/dev/tty.SLAB_USBtoUART")
device.init()
# デバイス設定値の取得
devinfo = device.get_devinfo()

43. ソースコード公開
• Github
https://github.com/civic/elitech-datareader
• PyPI登録
pip install elitech-datareader

44. まとめ

45. まとめ
• モニタリングツールを使えば便利
• 通信フォーマットが単純なら解析可能
• USBシリアルポート変換ドライバだったので可
能だった