Raspberry Pi eli Raspi-tietokoneen käyttöönotto PUNOMO NETWORKS OY pva 21.7.2016 Image on käyttöjärjestelmän "kuva", nimitys jota käytetään käynnistys-kelpoisesta käyttöjärjestelmän sisältävästä tiedostosta. Tässä on ohjeet miten GNU/Linux Mint-koneessa asennetaan GNU/Linux-Debiankäyttöjärjestelmän Raspbian-Jessie-versio SD-muistikortille. Tuo SD-muistikortti tulee olemaan Raspberry Pi-korttitietokoneen käyttöjärjestelmän säilö. SD-muistikortti tekee saman työn kuin kiintolevy tekee perinteisissä PC-koneissa. Toisena asiana on Raspiin loggautuminen ethernet-verkon kautta SSH-yhteydellä. Älä pelästy, terminologia tulee opin myötä tutuksi. Sisältö 1. Raspbian imagen kirjoittaminen SD-muistikortille. 1.1. Imagen imurointi. 1.2. Tarkistussumman tarkistus. 1.3. Paketin purku. 1.4. Imagen kirjoittaminen SD-muistikortille 1.5. Raspin käynnistys 1.6. Ensin selvitetään oman koneen IP-osoite 1.7. Ensimmäinen loggautuminen Raspiin Ethernet-verkon kautta 2. Raspin konfigurointi 3. Raspin sammutus Mikä on Debian on yksi monista GNU/Linux-distroista, siis käyttöjärjestelmän jakeluversio. Debian-projekti aloitti 1993 (Linuxin kehittely alkoi 1991), kun Ian Murdock päätti luoda täydellisen ja yhdenmukaisen ohjelmistojakelun, joka perustui silloin uuteen Linux-ytimeen. Hän kutsui mukaan joukon halukkaita ohjelmistokehittäjiä ja loppu on historiaa. Suosituimmat GNU/Linux-jakelut, Ubuntu ja Mint perustuvat Debian-projektissa tehdylle työlle. Samoin on Raspberry Pi-koneissa käytettävän Raspbianin laita. Se on opiskeluprojektin kannalta hyvä, sillä netistä löytyy helposti Raspi-kortilla hyödynnettävää Debian-materiaalia joka lähtöön. On vain opittava tietämään mistä ja mitä löytyy ja mitä sille tulee ja voi tehdä. Linuxin opiskeluun ja harrastukseen vakavasti suhtautuvat voivat imuroida kokonaisen Debian Linux-kirjan: https://debian-handbook.info/get/ The Debian Administrator's Handbook. 1
Ja sitten töihin Tarvitaan SD-muistikortti, koko 8 GB tai suurempi, SDHC (Secure Digital High-Capacity), mieluusti SD Class 10 (10 MBps). Voit käyttää PC-koneen SD-muistikorttipaikkaa, jos sellainen koneesta löytyy (kannettavista löytyy). Ellei, tarvitaan USB-liittimeen liitettävä ulkoinen muistikortin lukija. Esim. tällainen: Kingston Media Reader. Kannettavan PC-koneen SD-korttipaikka. 1. Ensin asennetaan Raspbian käyttöjärjestelmä SD-muistikortille. 1.1. Imagen imurointi Tee PC-koneeseen kotihakemistoosi kansio raspi, tai nimeä miten haluat ja kopioi sinne osoitteesta https://www.raspberrypi.org/downloads/ Tai jos on saatavilla uudempi versio, niin se. Lataa (imuroi), Download ZIP. 2
1.2. Tarkistussumman tarkistus Tarkistussummalla varmistetaan, että imuroitu paketti on tullut perille ehjänä. Käynnistä Linux-Mint-koneen Pääte/Terminal-ohjelma. Mene kansioon jossa on imuroitu tiedosto. anna komento: sha1sum 2016 05 27 raspbian jessie.zip (ei pieni ällä, vaan ykkönen) Käsky laskee paketin sisällön perusteella tarkistussumman. Kun laskenta on valmis, vertaa sitä Raspberryn kotisivulla olevaan SHA-1-tarkistussummaan (kts kuva yllä). Jos ne ovat samat, imuroitu tiedosto on ehjä ja voit alkaa asennuksen. Ellei, imuroi uudelleen. Vertaa: tarḱistusssummat ovat samat. Tämä kannattaa ehdottomasti tehdä. Aina. 1.3. Paketin purku Kaksoisklikkaa imuroidun zip-paketin kuvaketta, Archive Manager-ohjelma käynnistyy: Klikkaa Extract-nappia, jolloin paketin purku käynnistyy. Ohjelma purkaa zip-paketin samaan kansioon, missä paketti on. 1.4. Imagen kirjoittaminen SD-muistikortille Liitä SD-muistikortinlukija Mintin (Ubuntu tms) USB-liitäntään ja SD-kortti siihen. Jos koneessasi on SD-muistikortille paikka, niin laita kortti sinne. Koko 8 GB tai suurempi. Raspberrypi 3:ssa on mikro-sd-korttipaikka, joten tarvitset adapterin. Käynnistä Mint-koneen Image Writer-ohjelma. Sillä kopioidaan oikeaoppisesti Rasbian Jessie-käyttöjärjestelmän image SD-kortille. Ohjelma poistaa kaiken vanhan datan, osioi muistin kahteen osioon ja asentaa käyttöjärjestelmän ohjelmat niin, että sillä saadaan Raspberry-kortti herätettyä henkiin". 3
Menu, Apuohjelmat, ImageWriter... Ellei sinulla ole sitä asennettuna, niin asenna se, Menu Ohjelmistonhallinta Mintissä se on jo valmiina. Valitse Write Image-ikkunaan äsken purkamalla saatu image, siis etsi hakemisto jossa se on, ja to-ikkunaan /dev/sdc, (ohjelma tarjoaa löytämäänsä SD-muistikorttia). Ole tarkka ettet vahingossa kirjoita Mint-koneen kovalevyä uusiksi. Paina "Write". Imagen kirjoittaminen muistikortille kestää kauan, odota maltilla. USB ImageWriter osioi muistikortin kahteen osioon kuten. Pienempi eli käynnistysosio on boot ja Raspbianin tiedostojärjestelmän sisältävä osio on kooltaan isompi. Koot riippuvat SD-kortin koosta. Kun homma on ok, kirjoita Mint-koneen terminaalissa komento: sudo sync sillä nollataan kirjoitus-cache. (cache on puskurimuisti jota kirjoitusohjelma käyttää, tällä varmistetaan että kaikki data on varmasti kirjoitettu muistikortille). 1.5. Raspin käynnistys Irrota SD-muistikortti oikeasoppisesti ja siirrä se Raspberry-3-koneen korttipaikkaan. Liitä Ethernet-kaapeli Raspiin ja toinen pää paikallisverkkosi hubiin/kytkimeen. Power +5V, mieluusti 2.5A, jos laitat lisälaitteita, muuten 2,1 A riittää. Raspi käynnistyy. Odota rauhassa. Kun emme (myöhemmin) käynnistä Raspin graafista käyttöliittymää, kone boottaa/käynnistyy käyttökuntoon hyvin nopeasti. Kun päämäärämme on IoT, Internet of Things, niin laitteiden internettiin liitettävissä laitteissa harvoin on näytölle HDMI-liitäntää. Joten on viisainta oppia heti alkuun loggautumaan Raspiin ja muihin laitteisiin verkon kautta. Verkkoliitäntä (langallinen=ethernet tai langaton=wifi) niissä luonnollisesti on, muuten ne eivät IoT-laitteita olisikaan. 4
1.6. Ensin selvitetään oman koneen (oletus: GNU/Linux-Mint) IP-osoite: kirjoita Terminal-ohjelmassa komento: hostname I Sitten tehdään koko paikallisverkon scannaus nmap-ohjelmalla. (Punomossa on siitä laajempi ohje). Se selvittää kaikki paikallisverkossasi olevat koneet, niiden IP- ja MAC-osoitteet. Komento on: sudo nmap sp 192.168.0.3/24 Siis tähän oman koneen osoite. Osoitteen lopussa oleva /24 on tarpeen, älä jätä pois. Nmap löysi verkostamme 6 konetta ja pystyi vielä selvittämään parin nimenkin. Kaikki saavat IPosoitteensa DHCP-palvelimelta joka on valokuitupurkissa (tai ADSL-modeemissa, tms). Ellei koneessa ole nmap-ohjelmaa, asenna se: sudo apt get install nmap 1.7 Loggautumien Raspiin Raspin osoite selvisi: 192.168.0.4. Sinulla se on jotain muuta. Loggaudu Raspiin Mintin Terminal-ohjelmalla, käytä tuota tai siis omasta verkostasi saamaasi IPosoitetta. Komento: ssh pi@<ip osoite> Käyttäjätunnus on pi ja salasana raspberry 5
Raspissa ollaan. Nyt siirrytään konfiguroimaan kone käyttökuntoon. 2. Raspin konfigurointi Nyt kun ollaan loggauduttu Raspiin, hoidetaan ensin konfigurointi. anna komento: sudo raspi config Konfigurointi-ohjelma avautuu. Ja sitten töihin: 1. Expand Filesystem - laajentaa tiedostojärjestelmän koko SD-muistikortin suuruiseksi. 2. Change User Password - unohda tai vaihda jos pelkäät 3. Boot Options - valitse B2, loggaudutaan autom. text-konsoliin (komentotulkki) pi-tunnuksella, toisaalta emme käytä tätä vaan loggaudumme verkon kautta. 4. Wait for Network at Boot - unohda 6
5. Internationalisation Options - valitse lokalisaatio fi_fi.utf-8 UTF-8 - valitse Time Zone - kellonaika, Helsinki, Raspbian yrittää ottaa yhteyttä NNTP-serveriin saadakseen GMT-kellonajan, (tästä lisää toisaalla) - valitse suomalainen näppäimistö, Generic 105, helpottaa työtä - valitse WiFin käyttöpaikka Suomi/Finland 6. Enable Camera - unohda toistaiseksi, kunnes hankit kameran 7. Add to Rastrack - unohda ja katso //rastack.co.uk niin tiedät miksi 8. Overlock - unohda, ylikellotus on hullujen hommaa, eikä taida RPi3:ssa edes onnistua 9. Advanced Options - A1 Overscan, poistaa kuvasta mustat reunat, yes (Netbeans?) - A2 Hostname, jos haluat muuttaa nimen - A3 Memory Split, ARM-ohjaimessa on kaksi prosessoria, CPU tavallisiin töihin ja GPU-grafiikkaprosessori kuvan/videon yms käsittelyyn. Koska emme käytä graafista käyttöliityntää, GPU:lle riittäisi oletusmuisti 64, mutta lisätään me sitä 128:aan, NetBeans toimii jouhevammin. Raspi käynnistyy GPU:n avulla. - A4 SSH yes, turvallinen verkkoyhteys, tätä tarvitaan jotta yhteys pöytäkoneesta Raspiin onnistuu - A5 SPI no, toistaiseksi, kunnes koodikurssilla tarvitaan - A6 I2C no, toistaiseksi, kunnes koodikurssilla tarvitaan - A7 Serial no, toistaiseksi, kunnes koodikurssilla tarvitaan - A8 Audio, Auto - A9 1-Wire no, toistaiseksim kunnes koodikurssilla tarvitaan - AA GPIO Server yes, jotta päästään kiinni I/O-pinneihin - AB GL driver no, grafiikka-ajuri, meille ei tarpeen - A0 Update ehkä-tuskin 0. About raspi-config - lue Finish. Reboot - yes 7
3. Raspin sammutus Et saa lopettaa koneen käyttöä noin vain katkaisemalla sähköt. Raspissa oleva SD-muisti (jossa on käyttöjärjestelmä) ei siitä tykkää, siksi Linuxista on kirjauduttava oikeaoppisesti ulos. Jos sinulla on auki monta terminaalia, kaikista täytyy ensin tulla pois. Myös NetBeans tulee sammuttaa, koska se on SSH-yhteydessä Raspiin (sitten kun sen aika tulee). pi käyttäjä: sudo shutdown h now Tietokoneen uudelleenkäynnistys, heti: sudo shutdown r now Seuraavaksi asennetaan Raspissa oleva ohjelmointityökalu Geany toimimaan etänä GNU/Linux-Mint-koneessa verkon kautta. Katso Raspin Geanyn etäkäyttö Python-koodaukseen.pdf 8