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Fertigstellung: Anleitung Grafana Temperatur Dashboard authored by Ulf Tietze's avatar Ulf Tietze
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Anleitungen/Grafana-Dashboards-erstellen.md
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# Grafana Dashboards erstellen
TODO:
\ No newline at end of file
Dieses Tutorial zeigt, wie das folgende Dashboard umgesetzt werden kann.
![Screenshot 2024-03-03 at 21.32.34.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-03-03%20at%2021.32.34.png)
Dieses Dashboard zeigt die aktuelle Luftfeuchtigkeit und Temperatur an, sowie den jeweiligen Temperaturverlauf.
Es beinhaltet ebenfalls eine Abweichungsfunktion, mit der berechnet wird, in welchem Maße sich die aktuelle
Temperatur und Luftfeuchtigkeit vom Optimalzustand unterscheidet, also abweicht.
## Vorbedingungen
1. **Erreichbare InfluxDB Installation:** Eine InfluxDB Installation muss erreichbar sein.
2. **Protokollierung der Werte:** Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit muss von bspw. IOBroker in die InfluxDB
gespeichert werden.
3. **Grafana InfluxDB Verbindung:** In Grafana muss die InfluxDB als Datenquelle konfiguriert sein.
## Anleitung
### Anleitung Graph Luftfeuchtigkeit
1. **Anlegen Dashboard:** In der Dashboard Übersicht von Grafana erstellt man ein neues Dashboard.
![Screenshot 2024-02-03 at 12.58.47.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2012.58.47.png)
2. **Auswahl Datenquelle und Anlegen Panel:** Jeder Graph bzw. Panel ist eine Visualisierung. Für ein solches Panel
muss zunächst die Datenquelle genannt werden, bevor dieses konfiguriert werden kann.
![Screenshot 2024-02-03 at 12.59.09.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2012.59.09.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 12.59.20.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2012.59.20.png)
3. Beginnen wir damit, dass wir das Panel für den Graphen der Luftfeuchtigkeit konfigurieren. Wie man auf dem folgenden
Screenshot erkennen kann, teilt sich die Seite in 3 Bereiche:
- Panel Vorschau (oben links mitte): Sobald die Datenqueries korrekt eingestellt sind, wird aufgrund der Panel
Konfiguration eine Vorschau des Graphen bzw. der Visualisierung angezeigt.
- Panel Konfiguration (rechts)
- Datenquellenkonfiguration (unten links mitte)
![Screenshot 2024-02-03 at 12.59.28.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2012.59.28.png)
4. Im Query Bereich wählen wir nun einen der Messwerte aus. Diese sind so angelegt, wie in IOBroker die Baumstruktur
angelegt ist. Der "Baum" in IOBroker wird hier mit den Punkten getrennt als Messwert angezeigt. Wir wählen also
die Daten, die vom Luftfeuchtigkeitsmesser aufgezeichnet wurden.
![Screenshot 2024-02-03 at 12.59.47.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2012.59.47.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.00.51.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.00.51.png)
5. Im vorherigen Schritt bekommen wir bereits eine Vorschau für den Graphen der aktuellen Luftfeuchtigkeit. Mittels des
Panels Konfigurationsmöglichkeiten auf der "rechten" Seite nehmen wir kleinere Anpassungen vor, damit beispielsweise
schneller erkennbar ist, wenn sich ein Wert als zu hoch oder zu niedrig erweist. Dabei schauen wir uns insbesondere
den Threshold Bereich an. Wenn konfiguriert, wie im folgenden Screenshot, werden Werte zwischen 40 und 60 als
Hellgrün angezeigt. Luftfeuchtigkeit darüber oder darunter können zu gesundheitlichen Problemen führen. Unter dem
Punkt: "Show Thresholds" wird im Optimalfall "As filled regions and lines (dashed)" angeklickt. Dadurch wird der
Hintergrund anstatt der Graphenfarblich markiert und ist somit einfacher zu erkennen. Im Anschluss speichern wir das
Panel und Dashboard.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.02.21.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.02.21.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.03.10.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.03.10.png)
### Visualisierung der aktuellen Luftfeuchtigkeit
1. Kopieren/Duplizieren des vorherigen Panels. Dafür klickt man auf die drei Punkte des angelegten Panels und unter
"more" findet sich dann der Button duplicate. Auf dem duplizierten Panel drücken wir dann auf Edit und bearbeiten
dieses Feld.
2. Für dieses Panel nutzen wir eine andere Form der Visualisierung. Für dieses Panel nutzen wir die Visualierungs "
Stat", die eine Anzeige einer einzigen Zahl ermöglicht.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.08.24.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.08.24.png)
3. Im rechten Konfigurationspanel wählen wir jetzt noch die Berechnungsmethode "Last *" aus. Das ermöglicht uns, dass
wir den letzten aufgezeichneten Wert, der in der InfluxDB gespeichert wurde, anzeigen können. _Für andere
Anwendungsfälle als den aktuell von uns ausgewählten kann man auch beispielsweise den Mittelwert oder Median, den
geringsten oder höchsten Wert anzeigen lassen._
![Screenshot 2024-02-03 at 13.08.38.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.08.38.png)
4. Außerdem konfigurieren wir noch den Datentyp. Luftfeuchtigkeit wird in %H für Humidity gemessen.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.09.09.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.09.09.png)
5. Speichern von Panel und Dashboard.
### Visualisierung der aktuellen Temperatur
1. Kopieren/Duplizieren des vorherigen Panels. Dafür klickt man auf die drei Punkte des angelegten Panels und unter
"more" findet sich dann der Button duplicate. Auf dem duplizierten Panel drücken wir dann auf Edit und bearbeiten
dieses Feld.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.10.54.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.10.54.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.11.03.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.11.03.png)
2. In diesem Panel müssen wir nur den Messpunkt innerhalb des Queries verändern. Anstatt der Luftfeuchtigkeit wollen wir
die Temperatur anpassen.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.11.10.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.11.10.png)
3. Setzen eines Alias. Für jedes "Select" kann man sich ein Alias überlegen, sodass man nicht immer den langen Text des
Speicherorts innerhalb der InfluxDB bzw. IOBroker nutzen muss.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.11.20.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.11.20.png)
4. Anpassen der Threshold, da wir für die Temperatur natürlich andere Grenzen als für die Luftfeuchtigkeit haben.
40-60°C wäre deutlich über optimal ;)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.12.31.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.12.31.png)
5. Setzen der Messeinheit
![Screenshot 2024-02-03 at 13.12.55.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.12.55.png)
6. Speichern von Panel und Dashboard.
### Anleitung Graph Temperatur
1. Analog zu den beiden oberen Punkten wird der Graph für die Luftfeuchtigkeit dupliziert und der Messwert sowie
Panel Konfiguration angepasst.
### Anleitung Abweichungsfunktion.
Während die Formel für eine solche Abweichungsformel nicht unbedingt sehr kompliziert ist, ist das Auswerten und
berechnen eines solchen Wertes mit Grafana recht umständlich. Im folgenden Tutorial wird nur auf die rudimentären
Techniken eingegangen, aus den Screenshots kann dann die Abweichungsformel selbstständig nachgebaut werden.
Wir nutzen die folgende Abweichungsformel:
![Screenshot 2024-03-03 at 22.20.00.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-03-03%20at%2022.20.00.png)
- G_t => Gewichtungsfaktor für die Temperatur. Also wie wichtig ist die Temperatur im Vergleich zur Luftfeuchtigkeit.
- t => Optimale Temperatur. Wir haben die optimale Temperatur in einem Zimmer zum Beispiel auf 21 Grad definiert.
Hat man allerdings eine Zieltemperatur in HomeMatic IP eingetragen, kann man auch diese nehmen.
- c_t => Aktuelle Temperatur. Was ist die zu diesem Messwert gemessene Temperatur.
- G_h => Gewichtungsfaktor für die Luftfeuchtigkeit. Also wie wichtig ist die Luftfeuchtigkeit im Vergleich zur
Temperatur.
- h => Optimale Luftfeuchtigkeit. Wir haben die optimale Luftfeuchtigkeit in einem Zimmer zum Beispiel auf 50%H
definiert.
- c_h => Aktuelle Luftfeuchtigkeit. Was ist die zu diesem Messwert gemessene Luftfeuchtigkeit.
In unserem Dashboard werden wir nicht nur diese Formel nachbauen, sondern wir normieren diese zusätzlich noch so,
dass diese immer eine Wert zwischen 0 und 100 anzeigt. Je niedriger der Wert, desto niedriger die Abweichung vom
Optimalzustand.
1. Abfrage der Messwerte. Wir benötigen für diese Berechnung beides, Luftfeuctigkeit und Temperatur. Für beide Werte
legen wir uns einen Alias an.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.19.40.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.19.40.png)
2. Im Anschluss müssen wir diese Werte "transformieren". Dafür gibt es unterschiedlichste Möglichkeiten und Methoden.
Für eine ausführlichere Erklärung verweisen wir auf die Grafana Dokumentation. Wir brauchen für unsere Anleitung
ausschließlich die Transformation "Add field from calculation".
![Screenshot 2024-02-03 at 13.21.46.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.21.46.png)
3. Ausführen der Berechnung. Wenn den Screenshots gefolgt wird, kann die Formel nachgebaut werden:
![Screenshot 2024-02-03 at 13.21.11.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.21.11.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.22.09.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.22.09.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.24.13.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.24.13.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.24.18.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.24.18.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.25.51.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.25.51.png)
4. Hinzufügen eines weiteren Messpunktes. Anstatt von einer Optimaltemperatur von 21°C auszugehen, wollen wir von
unserer, in HomeMatic konfigurierten Zieltemperatur ausgehen. Dafür müssen wir diesen Messwert auslesen. Wird das
nicht benötigt, dann kann auch von beispielsweise der 21 ausgegangen werden.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.27.12.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.27.12.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.33.40.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.33.40.png)
![Screenshot 2024-02-03 at 13.34.49.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.34.49.png)
5. Anlegen der Treshold. Wir haben beschlossen, eine Abweichung zwischen 0 und 50 noch als einigermaßen in "Ordnung" zu
betrachten und erst darüber Abweichungen als kritisch zu sehen. Diese Betrachtungsweise überlassen wir aber dem Leser
selbst.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.37.49.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.37.49.png)
6. Speichern von Panel und Dashboard.
![Screenshot 2024-02-03 at 13.38.03.png](Bilder%2FGrafanaTemperaturDashboard%2FScreenshot%202024-02-03%20at%2013.38.03.png)
### Visualisierung der aktuellen Abweichung
1. Analog zu den vorherigen Punkten kann das vorher angelegte Panel dupliziert werden und die Visualisierung "Stat"
ausgewählt werden.
## Download
```json
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}
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"$__interval"
],
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"null"
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[
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"value"
],
"type": "field"
},
{
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"title": "Aktuelle Luftfeuchtigkeit",
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}
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"$__interval"
],
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"value"
],
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"value": 27
}
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"lastNotNull"
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"$__interval"
],
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},
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"null"
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"type": "fill"
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"value"
],
"type": "field"
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"tooltip": false,
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}
}
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}
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"x": 7,
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}
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],
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},
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"null"
],
"type": "fill"
}
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[
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"value"
],
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},
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}
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{
"alias": "Zieltemperatur",
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],
"type": "time"
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{
"params": [
"null"
],
"type": "fill"
}
],
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[
{
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"value"
],
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"type": "mean"
}
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}
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"thresholds": {
"mode": "absolute",
"steps": [
{
"color": "transparent",
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},
{
"color": "green",
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{
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"color": "semi-dark-red",
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}
]
}
},
"overrides": []
},
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"id": 8,
"options": {
"colorMode": "value",
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"lastNotNull"
],
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{
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"type": "influxdb",
"uid": "c6434227-cb19-437f-8bba-57cf1cbb3868"
},
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{
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"10m"
],
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},
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"params": [
"null"
],
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}
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"query": "SELECT mean(\"value\") FROM \"hm-rpc.2.000E5A49A13D3D.1.HUMIDITY\" WHERE $timeFilter GROUP BY time($__interval) fill(null)",
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"resultFormat": "time_series",
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[
{
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"value"
],
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},
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},
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{
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"10m"
],
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"null"
],
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}
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[
{
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"value"
],
"type": "field"
},
{
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"type": "mean"
}
]
],
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},
{
"alias": "Wished Temperature",
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"type": "influxdb",
"uid": "c6434227-cb19-437f-8bba-57cf1cbb3868"
},
"groupBy": [
{
"params": [
"10m"
],
"type": "time"
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"params": [
"null"
],
"type": "fill"
}
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"refId": "C",
"resultFormat": "time_series",
"select": [
[
{
"params": [
"value"
],
"type": "field"
},
{
"params": [],
"type": "mean"
}
]
],
"tags": []
}
],
"title": "Abweichung",
"transformations": [
{
"id": "groupingToMatrix",
"options": {
"columnField": "Time",
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"rowField": "hm-rpc.2.000E5A49A13D3D.1.HUMIDITY.mean",
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{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "MaxAbweichungHumidity",
"binary": {
"left": "0",
"operator": "+",
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},
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"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "MaxAbweichungTemp",
"binary": {
"left": "0",
"operator": "+",
"right": "5"
},
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"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "humi - opti",
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},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
},
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}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "",
"mode": "unary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"unary": {
"fieldName": "humi - opti",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "AbweichungHumi",
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"left": "abs(humi - opti)",
"operator": "+",
"right": "0"
},
"mode": "reduceRow",
"reduce": {
"include": [
"abs(humi - opti)",
"MaxAbweichungHumidity"
],
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},
"unary": {
"fieldName": "",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "NormHumi",
"binary": {
"left": "AbweichungHumi",
"operator": "/",
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},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "optihumi",
"binary": {
"left": "NormHumi",
"operator": "*",
"right": "0.4"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"replaceFields": false
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "temp - opti",
"binary": {
"left": "Temperatur",
"operator": "-",
"right": "Wished Temperature"
},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
},
"replaceFields": false
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "",
"mode": "unary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"unary": {
"fieldName": "temp - opti",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "AbweichungTemp",
"binary": {
"left": "abs(temp - opti)",
"operator": "+",
"right": "0"
},
"mode": "reduceRow",
"reduce": {
"include": [
"abs(temp - opti)",
"MaxAbweichungTemp"
],
"reducer": "min"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "NormTemp",
"binary": {
"left": "AbweichungTemp",
"operator": "/",
"right": "MaxAbweichungTemp"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "optitemp",
"binary": {
"left": "NormTemp",
"operator": "*",
"right": "0.6"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "Abweichung norm",
"binary": {
"left": "optihumi",
"operator": "+",
"right": "optitemp"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"replaceFields": false
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "Abweichung",
"binary": {
"left": "Abweichung norm",
"operator": "*",
"right": "100"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"replaceFields": true
}
}
],
"type": "stat"
},
{
"datasource": {
"type": "influxdb",
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"fieldConfig": {
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{
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},
"overrides": []
},
"gridPos": {
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"id": 5,
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"calcs": [],
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"targets": [
{
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"type": "influxdb",
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{
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"10m"
],
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},
{
"params": [
"null"
],
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}
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[
{
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"value"
],
"type": "field"
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{
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"type": "mean"
}
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"tags": []
},
{
"alias": "Actual Temperatur",
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"type": "influxdb",
"uid": "c6434227-cb19-437f-8bba-57cf1cbb3868"
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"groupBy": [
{
"params": [
"10m"
],
"type": "time"
},
{
"params": [
"null"
],
"type": "fill"
}
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[
{
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"value"
],
"type": "field"
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{
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"type": "mean"
}
]
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},
{
"alias": "WishedTemperatur",
"datasource": {
"type": "influxdb",
"uid": "c6434227-cb19-437f-8bba-57cf1cbb3868"
},
"groupBy": [
{
"params": [
"10m"
],
"type": "time"
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{
"params": [
"null"
],
"type": "fill"
}
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"measurement": "hmip.0.groups.097e733a-1995-4765-bb01-22b0106fa42c.setPointTemperature",
"orderByTime": "ASC",
"policy": "default",
"refId": "C",
"resultFormat": "time_series",
"select": [
[
{
"params": [
"value"
],
"type": "field"
},
{
"params": [],
"type": "mean"
}
]
],
"tags": []
}
],
"title": "Abweichung",
"transformations": [
{
"id": "groupingToMatrix",
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"columnField": "Time",
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},
{
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}
}
},
{
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"alias": "MaxAbweichungTemp",
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"left": "0",
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"right": "5"
},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
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"alias": "humi - opti",
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},
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}
},
{
"id": "calculateField",
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"alias": "",
"mode": "unary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"unary": {
"fieldName": "humi - opti",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "AbweichungHumi",
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"left": "abs(humi - opti)",
"operator": "+",
"right": "0"
},
"mode": "reduceRow",
"reduce": {
"include": [
"abs(humi - opti)",
"MaxAbweichungHumidity"
],
"reducer": "min"
},
"unary": {
"fieldName": "",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "NormHumi",
"binary": {
"left": "AbweichungHumi",
"operator": "/",
"right": "MaxAbweichungHumidity"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "optihumi",
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"left": "NormHumi",
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"right": "0.3"
},
"mode": "binary",
"reduce": {
"reducer": "sum"
},
"replaceFields": false
}
},
{
"id": "calculateField",
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"alias": "temp - opti",
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"left": "Actual Temperatur",
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},
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"reducer": "sum"
},
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}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "",
"mode": "unary",
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"reducer": "sum"
},
"unary": {
"fieldName": "temp - opti",
"operator": "abs"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "AbweichungTemp",
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"left": "abs(temp - opti)",
"operator": "+",
"right": "0"
},
"mode": "reduceRow",
"reduce": {
"include": [
"abs(temp - opti)",
"MaxAbweichungTemp"
],
"reducer": "min"
}
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "NormTemp",
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"left": "AbweichungTemp",
"operator": "/",
"right": "MaxAbweichungTemp"
},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
}
}
},
{
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"alias": "optitemp",
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"left": "NormTemp",
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"right": "0.7"
},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
}
}
},
{
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"options": {
"alias": "Abweichung normiert",
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"left": "optihumi",
"operator": "+",
"right": "optitemp"
},
"mode": "binary",
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"reducer": "sum"
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"replaceFields": false
}
},
{
"id": "calculateField",
"options": {
"alias": "Abweichung in Prozent",
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"left": "Abweichung normiert",
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"right": "100"
},
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"reducer": "sum"
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}
}
],
"type": "timeseries"
}
],
"refresh": "5s",
"schemaVersion": 38,
"tags": [],
"templating": {
"list": []
},
"time": {
"from": "now-24h",
"to": "now"
},
"timepicker": {},
"timezone": "",
"title": "Temperatur / Luftfeuchtigkeit",
"uid": "fdedafcd-23ac-4a3a-a29f-2c3e5a2b4924",
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}
```
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