라즈베리 파이5 레시피 #6: Shelly Plug S로 실시간 전력 모니터링 시작하기

안녕하세요! 라즈베리 파이 클러스터로 Elasticsearch 성능 연구를 진행하면서, 전력 소비량 분석의 필요성을 느끼게 되었습니다. 고성능 서버 대비 RPi5의 성능/전력 효율성을 측정하려면 정확한 전력 데이터가 필수적이죠.

오늘은 Shelly Plug S를 활용해 실시간 전력 모니터링 환경을 구축하는 과정을 공유해드리겠습니다!

🔌 Shelly Plug S를 선택한 이유

시중에는 다양한 스마트 플러그가 있지만, Shelly Plug S를 선택한 이유는:

• 로컬 API 지원: 클라우드 없이도 실시간 데이터 수집 가능
• 정확한 전력 측정: 전압, 전류, 전력, 누적 전력량까지 상세 데이터 제공
• 개발자 친화적: REST API로 JSON 형태의 데이터 제공
• 합리적인 가격: 2-3만원대로 전문 장비 대비 저렴

설치된 사진 (Type F 도 잘 맞았습니다)

🚀 1단계: Shelly Plug S 초기 설정

Wi-Fi 동글 준비하기

제 PC는 유선 연결만 되어 있어서 Wi-Fi 기기를 연결했습니다. wifi 연결할 수 있는 어떤 기기이든 다 가능합니다. Shelly 플러그는 Wi-Fi로만 연결되기 때문에 필수적이죠.

WiFi 연결 기기

Shelly AP 모드로 연결

1. Shelly Plug S를 전원에 연결하면 자동으로 AP 모드가 활성화됩니다
2. Wi-Fi 목록에서 shellyplugsg3-xxxxxx 네트워크를 찾아 연결
3. 브라우저에서 http://192.168.33.1 접속하여 설정 화면 진입

 

🌐 2단계: 홈 네트워크 연결

Wi-Fi 설정하기

Shelly 설정 화면에서:

1. Settings > Network Settings > WiFi1 Settings 메뉴 이동
2. 홈 Wi-Fi 네트워크 선택 (저는 TP-Link 공유기 사용)
3. 비밀번호 입력 후 Save

성공적으로 연결되면 Shelly에 고정 IP가 할당됩니다. 제 경우 192.168.0.115로 설정되었네요.

☁️ 3단계: Shelly Cloud 연동

Cloud 계정 생성 및 디바이스 등록

control.shelly.cloud에서 계정을 생성하고 디바이스를 등록합니다.

Shelly Cloud 디바이스 등록

 

등록이 완료되면 클라우드에서 전력 데이터를 확인할 수 있습니다!

등록된 나의 Shelly Plug

📊 Shelly Cloud의 한계점 발견

클라우드 대시보드를 사용해보니 몇 가지 한계점이 있었습니다:

1. 데이터 해상도 문제

• 1시간 단위 집계: 실시간 분석에는 부족한 해상도
• CSV 내보내기도 동일: 상세한 분석이 어려움

2. 커스터마이징 한계

• 고정된 대시보드 레이아웃
• 다른 시스템과의 연동 어려움
• 연구용 데이터 분석에는 부족

1시간 단위 집계의 한계

🔍 로컬 API로 실시간 데이터 확인

다행히 Shelly는 로컬 API를 제공합니다! 브라우저에서 다음 주소로 접속해보세요:

http://192.xxx.x.xxx/rpc/Switch.GetStatus?id=0

 

와! 실시간으로 상세한 전력 데이터를 JSON 형태로 받을 수 있습니다:

{
  "id": 0,
  "source": "init",
  "output": true,
  "apower": 21.4,        // 실시간 전력 (W)
  "voltage": 214.1,      // 전압 (V)
  "current": 0.195,      // 전류 (A)
  "freq": 41.6,          // 주파수 (Hz)
  "aenergy": {
    "total": 3773.144    // 누적 전력량 (Wh)
  },
  "temperature": {
    "tC": 42.8           // 온도 (°C)
  }
}

🎯 1편 마무리: 다음 단계 예고

Shelly Plug S의 기본 설정과 클라우드 연동은 완료했습니다! 하지만 진짜 재미있는 건 이제부터입니다.

다음 편에서는:

• Docker를 활용한 데이터 수집 자동화
• Prometheus로 시계열 데이터 저장
• Grafana로 전문적인 대시보드 구축
• 실시간 모니터링 시스템 완성

실시간으로 수집되는 전력 데이터를 바탕으로 RPi5 클러스터의 효율성을 정량적으로 분석할 수 있게 될 예정입니다!

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💡 Shelly Plug S는 단순한 스마트 플러그가 아닌, 개발자를 위한 IoT 센서입니다. 로컬 API 지원 덕분에 다양한 프로젝트에 활용할 수 있습니다!

다음 편에서 진짜 모니터링 시스템 구축 과정을 설명해보겠습니다! 🚀