作成日：2019/04/17
本ドキュメントは、2019年 M1+B4の建物API制御・マイリモコン作成の勉強会に向けた文書です。
建物APIの仕様に関しては、別途お配りしているダイワユビキタス学術研究館 API仕様ドキュメントを参照してください。
◯Raspberry pi Zero x1
◯Arduino leonardo eth x1 （利用は必須ではありません）
◯Kuman SensorKit Box x１
◯ミニブレッドボード
Raspberry piとSensorKitを用いたダイワユビキタスAPIのオブジェクトを操作するリモコン作成
2019/04/17(木) ~ 2019/5/16(木)
2019/05/17(金)：全体ミーティングにて成果発表‼︎
◯Github : ソースコード管理
→https://github.com/
→https://github.com/Koshizuka-lab :越塚研用Orgnization
◯isaax : デプロイおよびデバイス監視
→https://isaax.io/
Githubのアカウントについては、既に持っている場合はそれを使ってもらっても構いません。
isaaxはGithubアカウント連携をすると楽です。
発表後の成果物は越塚研用のOrganizationにリポジトリを作成してPushしてもらう予定です。
※越塚研用のOrganizationに参加するための招待メールは、各自の研究室メールアドレスに対して後ほど送ります。
ここからは、Raspberry pi zeroの設定から順番に行なっていきます。
以下に記載する手順は、あくまでも一例です。
ご自身でやりやすいように変更していただいて構いません。
Raspberry pi用のOSイメージをSDカードにコピーします。
URL: https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
Raspbian Stretch Lite のイメージをDLして解凍してください。
書き込み用ソフト：Etcher
URL: https://www.balena.io/etcher/?ref=etcher_footer
DLして作業用端末にインストールしてください。
OSの書き込みが完了するとSDカードがBOOTという名前で認識されるようになります。
SDカードのルートディレクトリに無線LAN設定ファイル(wpa_supplicant.conf)を配置しておくと、起動時に自動的に無線LAN設定を実行してるようになります。
以下の内容をコピーして、ルートディレクトリに配置してください。
country=JP
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="UTLab_G"
psk=58aabbbb75dc5dd65d0650b22ac3dbafda70c7fdefdac54ad7361bbea84c5b7c
}
network={
ssid="DUCRB-LAB"
psk=285b660c0a78fe6e1b205e21b623c44c5bc800b2f46d6ebec9812f084a0315fb
}
また、Raspberry piへリモートで接続するために、SSH設定を有効化させておきます。
SDカードのルートディレクトリにSSH設定ファイル(ssh)を作成してください。
Macの場合はターミナルから以下のコマンドを実行します。
touch /Volumes/boot/ssh
上記の作業が完了したら、SDカードをRaspberry pi に刺して起動させてください。
Raspberry pi にssh するためにIPアドレスを調べます(初回のみ実行)。
固定IPを割り当てる場合やRaspberry piから直接ディスプレイに画面を出力できる場合には、以下の作業は必要ありません。
IPアドレスを調べるコマンドはいくつかありますが、今回はarp-scanを使った方法について説明します。
はじめに、brewを使ってarp-scanをインストールします。
brew install arp-scan
実行するコマンドは次の通りです。
sudo arp-scan -l --interface en0
en0の部分はRaspberry Piと同じローカルネットに接続しているネットワークアダプタを指定してください。
ifconfigコマンドなどで調べることが可能です。
以下のような表示が出れば成功です。IPアドレス、MACアドレス、デバイス名が表示されます。
192.168.1.1 bc:5c:dc:ad:5f:ef (Unknown)
192.168.1.10 b8:27:eb:22:23:08 Rasberry Pi Foundation
192.168.1.100 4f:5c:e2:12:65:cd (Unknown)
ターミナルから以下のコマンドを実行してください。
初回ログイン時にはメッセージが表示されると思いますが、yesで構いません。
ssh pi@上記で調べたIPアドレス
password: raspberry
以下のような文章が表示されれば、SSHでのログイン成功です。
Linux raspberrypi 4.14.98+ #1200 Tue Feb 12 20:11:02 GMT 2019 armv6l
The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.
Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
Last login: Wed Apr 17 18:20:33 2019 from 172.26.30.6
SSH is enabled and the default password for the 'pi' user has not been changed.
This is a security risk - please login as the 'pi' user and type 'passwd' to set a new password.
pi@raspberrypi:~ $
piユーザとrootユーザのパスワードを変更します。
pi ユーザのパスワード変更
pi@raspberrypi:~ $ passwd
Changing password for pi.
(current) UNIX password: raspberry と入力
Enter new UNIX password: koshizuka-lab と入力
Retype new UNIX password: koshizuka-lab と入力
root ユーザのパスワード変更
pi@raspberrypi:~ $ sudo passwd root
Enter new UNIX password: koshizuka-lab と入力
Retype new UNIX password: koshizuka-lab と入力
pi@raspberrypi:~ $ sudo raspi-config
Localisation Options > Change Timezone > Asia > Tokyo を選択して変更
<Finish>を選択するには左または右キーを押すと選べます。
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get update
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get -y upgrade
pi@raspberrypi:~ $ sudo rpi-update
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install -y git python3-pip i2c-tools python3-smbus
/etc/hosts, /etc/hostname のファイルに記載されてあるマシン名を変更します。
$ sudo vi /etc/hosts
127.0.1.1 raspberrypi
raspberrypi を変更したいマシン名に書き換えて保存
$ sudo vi /etc/hostname
raspberrypi を変更したいマシン名に書き換えて保存
$ sudo reboot
再起動が完了するとマシン名が指定したものに変更されます。
上記が全て完了すれば初期設定は完了です。
GitHubとisaax設定を行なっていきます。
GitHub公式サイトからアカウントを作成してください。
https://github.com/
なお、個人のアカウントが既にある人はそちらを使っていただいても構いません。
右上の + をクリックして「New repository」を選択。
「Repository name」を入力して「Create repository」をクリックして作成してください。
※以下の内容は作業端末で行なってください。
ディレクトリ名は好きに設定していただいて構いません。
mkdir Ducrb_Reomocon
cd Ducrb_remocon
.gitフォルダが作成されます。
git init
GitHubのユーザ名とメールアドレスを設定してください。
git config user.name ユーザ名
git config user.email メールアドレス
なお、--global オプションをつけると、今後全てのGit操作でこのユーザ情報を利用することができるようになります。
反対に、一つのディレクトリ内のみで別のユーザ情報を利用したい場合は、--local オプションをつけると良いです。
ただし、Mac端末においてはキーチェーンアクセス上にGitHubのアカウント情報が残っていると、push する際にそちらの情報が利用されるので、キーチェーンアクセスを消すことをお勧めします。
echo "# test" >> README.md
git add README.md
git commit -m "first commit"
git remote add origin https://github.com/<GitUserName>/<repositoryName>.git
git push -u origin master
以下の内容をコピペして、isaax.jsonを作成してください。
{
"name": "getting-started-isaax",
"version": "",
"description": "python - raspberry-pi",
"main": "app.py",
"author": "",
"license": "",
"language":"python",
"scripts": {
"start": "python -u app.py"
},
"dependency": null
}以下の内容をコピペして、app.pyを作成してください。
import time
while True:
print("Hello IoT from Isaax")
time.sleep(5)先ほど作成した, isaax.json と app.py をGitリポジトリにpushします。
git add isaax.json app.py
git commit -m "Add isaax.json, app.py"
git push origin master
公式サイトにアクセスします。
https://isaax.io/
右上の「ログイン」から「Github」を選択して、Githubのアカウントでログインしてください。
ダッシュボードから「新規プロジェクト追加」を選択し、「GitHub」を選択。
リポジトリを先ほどGitHub上で作成した項目を選択。
プロジェクト名は、「2019_DucrbRemocon」としてください。
プロジェクトを作成した際にプロジェクトトークン画面が表示されます。
画面下の「インストールスクリプト」をコピーして、Raspberry pi のターミナル上で実行してください。
curl -fsSL get.isaax.io | sh -s stable <トークン>
紐付けが完了すると、isaaxの画面上にRaspberry piの情報が出てくるようになります。
次に、Raspberry piにGitHubリポジトリをcloneします。
3.2で作成したGitHubのリポジトリのページを開き、右上の「Clone or download」をクリックします。
URLが表示されるのでコピーして、以下のコマンドをRaspberry pi上で行なってください。
git clone コピーしたURL
isaaxのダッシュボードから作成したプロジェクトを選択し、ページ下の「デバイス」項目から表示されているデバイスIDを選択してください。
ページ右側のログに「Hello IoT from Isaax」が表示され続けていれば正常に動作しています。
なお、画面上に「インターフェイス」項目があり、現在Raspberry piに割り当てられているIPアドレスを確認できるようになります。
以上でGitHubとisaaxの初回設定は終了になります。
これまでの手順を行うことで、【開発端末→GitHubへソースコードをアップロード→自動的にRaspberry piへ展開】という動作が行えるようになりました。
そこで、今後の開発を行うにあたっての手順を簡単に記載します。
1. 作業ディレクトリへ移動(3.3.1で作成したディレクトリ)
2. Raspberry piで動作させる用のファイルを編集。この際、issax.jsonの編集も忘れないこと。
3. gitへ編集した内容をpushする。
git add 編集したファイル名
git commit -m "編集内容"
git push origin master
4. isaaxのログを確認する。
Raspberry piセンサーについてのサンプルコードは、同Gitリポジトリ内のSensorKitフォルダに挙げています。
サンプルコードはPython3で記載してありますので、Python2を使う方はご注意ください。
pythonのサンプルコードを動かす際には、以下のコマンドを実行してから動かしてみてください。
Raspberry piで実行(Raspberry piにSSHしてから実行してください)
サンプルコードを動作させる用のライブラリ
sudo pip3 install rpi.gpio requests
pythonコマンドでpython3を起動させるためのパス設定
echo alias python=\"python3\" >> .profile
source .profile
動作等については、Excelの参考リンク等を参考に確認してください。
また、SensorKitのボックス内にDiscが入っています。その中には、Arduino用のサンプルコードも入っているので、そちらも参考にしてください。
以上