Raspberry Pi Setup de

In diesem Artikel wird erklärt, wie man einen Raspberry Pi von Grund auf mit der notwendigen Software für die Detektorhardware einrichtet.

DISCLAIMER: Wenn nicht anders angegeben, wurde dieses Tutorial auf Raspian 10 Buster entwickelt.

Erstmaliges Setup

(Anforderungen: Raspberry Pi Version 2 oder höher (mit 40-pin GPIO-Anschluss) )

• Erstelle eine frische Installation des Betriebssystems Raspbian Buster z. B. von hier auf microSD-Karte (beliebige Version mit oder ohne Desktop).
• Ändere das Standardpasswort des Benutzers "pi". Dies wird dringend empfohlen, da im nächsten Schritt Verbindungen über ssh aktiviert werden, die immer eine starke Authentifizierungsmetrik haben sollten. Ändere es mit sudo raspi-config >> Change User Password oder auf der Kommandozeile mit passwd
• Aktiviere die serielle Schnittstelle (UART) und deaktiviere die Login-Shell über die UART. Im Terminal: sudo raspi-config >> Schnittstellenoptionen >> Seriell >> Login-Shell über Seriell: Nein >> Serielle Hardware einschalten: Ja
• I2C-Schnittstelle aktivieren: Im Terminal: sudo raspi-config >> Interfacing Options >> I2C >> Enable: Ja >> Reboot optional
• SSH aktivieren: Das SSH-Protokoll wird benötigt, wenn Sie Ihren kopflosen Raspberry Pi aus der Ferne konfigurieren wollen. In einem Terminal: sudo raspi-config >> Interfacing Options >> SSH >> Enable: Ja >> Reboot
• Konfiguriere die Netzwerkverbindung: Standardmäßig ist der RPi so konfiguriert, dass er automatisch eine IP-Adresse bezieht, wenn eine Verbindung verfügbar ist und DHCP im lokalen Netzwerk aktiv ist (dies sollte bei den meisten lokalen/Heimnetzwerken der Fall sein).
• Wenn eine feste IP-Adresse in einem lokalen Netzwerk bevorzugt wird: Bearbeite die Datei /etc/dhcpcd.conf. Verwende die Vorlage und kommentiere den Abschnitt "Example Static IP Configuration" mit der gewünschten IP-Adresse aus.
• Wenn der Netzwerkzugang über WiFi hergestellt werden soll, konfiguriere ihn entweder über den Netzwerkkonfigurationsassistenten in der grafischen Desktop-Umgebung (normalerweise das Netzwerksymbol in der Systemleiste) oder führe die folgenden Schritte manuell aus (beide Methoden sind in Ordnung):
  • Stelle sicher, dass das Paket wpa_supplicant installiert ist:sudo apt install wpasupplicant
  • Bearbeite die Datei /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf:sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

die Konfiguration sollte wie folgt aussehen (nicht relevante Zeilen werden nicht angezeigt):

update_config=1
country=DE

network={
       ssid="<your network ssid>"
       psk="<your wifi password>"
       key_mgmt=WPA-PSK
}

Trage die SSID und das Passwort des WLANs in die angezeigten Felder ein. Starte abschließend das System neu, damit die Änderungen wirksam werden. Optional kann das System aktualisiert werden, indem man folgende Zeilen eingibt:

sudo apt update && sudo apt upgrade

Jetzt sollte ein ein vollständig konfiguriertes Raspbian-System vorhanden sein und der MuonPi kann im nächsten Schritt eingerichtet werden.

MuonPi Setup

(Voraussetzungen: ein MuonPi-Board, das auf den GPIO-Anschluss des RPi gesteckt wird)

• Zunächst muss das MuonPi apr Repository zum System hinzugefügt werden:

wget -qO - https://archive.muonpi.org/muondetector.public.key | sudo apt-key add - 

sudo sh -c "echo deb https://archive.muonpi.org/raspbian buster main > /etc/apt/sources.list.d/muondetector.list"

• Aktualisierung der Repositories:

sudo apt update

• Installierung des Pakets muondetector-daemon und seiner Abhängigkeiten:

sudo apt install muondetector-daemon

• Optional: Installierung des Graphical User Interface (GUI) Programms, um den MuonPi lokal zu überwachen und zu steuern

sudo apt install muondetector-gui

• Die GUI kann sich auch über das Netzwerk mit dem MuonPi verbinden, so dass sie auch auf anderen Computern im lokalen Netzwerk installiert werden kann. Derzeit sind Binärpakete für Raspbian, Ubuntu und Windows verfügbar. Die Linux-basierten Versionen können aus den Paket-Repositories installiert werden (dazu sind die Schritte 1,2 und 4 aus dieser Liste auszuführen). Das Windows-Programm kann direkt von https://archive.muonpi.org heruntergeladen und durch einfaches Entpacken des Zip-Archivs installiert werden.

Konfiguration und Start

Nun sollte die Installation des muondetector-daemon an das eigene Setup angepasst werden:

Konfiguration

Bearbeite die Konfigurationsdatei /etc/muondetector/muondetector.conf: nano /etc/muondetector/muondetector.conf. Ändere die Einstellungen nach den eigenen Bedürfnissen oder lasse sie unverändert, wenn du unsicher bist. Die Kommentare in der Konfigurationsdatei sollten durch alle erforderlichen Änderungen führen. Eine Option beschreibt jedoch die Platzierung des Detektors. Wenn du möchtest, wähle einen stationID-Deskriptor, z. B..:
(file: /etc/muondetector/muondetector.conf)

# Eine eindeutige Kennung für die Station des Benutzers
# auf Standard belassen, wenn der Benutzer eine einzelne Station betreibt
# alle Detektoren des Benutzers sind anhand dieser ID unterscheidbar
stationID = "HomeOffice"

(alles, was den Standort des Detektors am besten beschreibt, wie z. B. "GarageSW", "Bldg16Lab105", "AtticNE"). Wenn nur ein stationärer Detektor betrieben wird, kann man es auch bei der Standard-ID belassen, die lautet "0" (Null).

Wichtig: Beim Betrieb mehrerer Detektoren (unter demselben Benutzerkonto, siehe unten) muss der Deskriptor stationID für jeden Detektor eindeutig sein.

Login mit dem Benutzerkonto (nur einmal)

Bevor der MuonPi-Detektor in Betrieb genommen werden kann, müssen die Anmeldedaten für die Veröffentlichung von Datennachrichten an den Server über das MQTT- Protokoll gesetzt werden beim ersten Start. Dies kann auf zwei Arten gehandhabt werden, eine sichere und eine, bei der die Anmeldedaten als Klartext in der Konfigurationsdatei erscheinen:

Die empfohlene Methode

In einer Bash-Shell auf dem MuonPi muss folgender Befehl ausgeführt werden: muondetector-login.sh. Wenn nach dem sudo-Zugang gefragt wird, muss das Passwort des Raspberry-Pi-Benutzers eingegeben werden. Wenn nach dem Benutzernamen und Passwort gefragt werden, müssen die Anmeldedaten eingegeben werden, die du von einem MounPi.org-Mitarbeiter erhalten hast. Die Zugangsdaten werden (nicht im Klartext) für alle weiteren Telemetrieverbindungen gespeichert.

Alternative Methode

Kommentiere die mqtt_user und mqtt_password Optionen in /etc/muondetector/muondetector.conf aus und gib deinen persönlichen Benutzernamen und das Passwort in diese Felder zwischen den Anführungszeichen ein. Man muss sich hier bewusst sein, dass diese Anmeldedaten im Klartext in diese Datei geschrieben werden und durch Malware-Angriffe ausgelesen werden können. Wenn die Station aber innerhalb eines Heimnetzwerks betrieben wird und eine starke ssh-Authentifizierung eingerichtet ist (siehe oben), sollte es relativ sicher sein.

Start des Daemons

Der Daemon sollte nach der Installation und bei jedem Neustart automatisch aktiviert und gestartet werden. Wenn jedoch Elemente in der Konfigurationsdatei geändert werden, müssen die Änderungen durch einen Neustart des Daemons wirksam werden:

sudo systemctl restart muondetector-daemon.service

Um den aktuellen Status des Daemon-Dienstes zu sehen, muss folgender Befehl verwendet werden:

systemctl status muondetector-daemon.service

Es kann vorkommen, dass der Status 'failed' in rot anzeigt, in der Regel behebt ein Neustart des Daemondienstes dies.

Sollte sich der Dienst standardmäßig nicht selbst aktivieren, zeigt der Status ein graues 'not loaded' an. Um den Dienst zu aktivieren, muss folgender Befehl ausgeführt werden:

sudo systemctl enable muondetector-daemon.service