IoT Data Science PiNet για δεδομένα πραγματικής οθόνης σε πραγματικό χρόνο Viz: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-31 10:18

Μπορείτε εύκολα να δημιουργήσετε ένα δίκτυο έξυπνων οθονών IoT για απεικόνιση δεδομένων για να υπερφορτώσετε τις ερευνητικές σας προσπάθειες στην Επιστήμη των Δεδομένων ή σε οποιοδήποτε ποσοτικό τομέα.

Μπορείτε να καλέσετε το "push" των γραφημάτων σας στους πελάτες απευθείας μέσα από τον στατιστικό σας κώδικα (Python, R, Matlab/Octave, SAS κ.λπ.) και ενημερώνει τις οθόνες σε πραγματικό χρόνο.

Η ιδέα είναι ότι οι φτηνές παλιές επιτραπέζιες οθόνες που μπορεί να έχετε ξαπλωμένες μπορούν να επαναπροσδιοριστούν σε συσκευές IoT όπου οι φθηνοί πίνακες ανάπτυξης Raspberry Pi λαμβάνουν και εμφανίζουν τις απεικονίσεις δεδομένων σας ασύρματα σε πραγματικό χρόνο από την κύρια συσκευή σας (π.χ. φορητό υπολογιστή). Εάν δεν έχετε οθόνες, μην ανησυχείτε, είναι δωρεάν - σχεδόν δωρεάν.

Το κόστος και οι απαιτήσεις υλικού είναι ελάχιστες.

ΤΙ ΘΑ ΧΡΕΙΑΣΤΕΙΣ

• 1 ή περισσότερα Raspberry Pi's

  • Ξεκίνησα με 3, εκ των οποίων 2 ήταν 3Β+ και 1 μηδέν
  • Κόστος: $ 10 - $ 40

• Οποιαδήποτε οθόνη

  • Ξεκίνησα με μερικές οθόνες επίπεδης οθόνης προ HDMI

    • Δωρεάν - $ 25/το καθένα σε Δωρεάν Κύκλο, Craigslist, καταστήματα μεταχειρισμένων, το γκαράζ σας, το eBay κ.λπ. Για να έχετε καλές προσφορές σε παλαιότερα βαρύτερα αντικείμενα όπως αυτό το κατάστημα σε τοπικό επίπεδο. Οι άνθρωποι πετούν τα εργαλεία της επιφάνειας εργασίας τους.
    • Προαιρετικά: Βάσεις τοίχου επίπεδης οθόνης (~ 9 $ για κανονικές οθόνες μεγέθους επιφάνειας εργασίας, 20 $ - 30 $ για οθόνες μεγάλης οθόνης, π.χ. 50 ")
  • Εάν δεν διαθέτει HDMI (ή εάν χρησιμοποιείτε Pi Zero) μπορείτε απλώς να πάρετε έναν μετατροπέα <8 $ από το Amazon, το eBay, το Micro Center, το Walmart, τον φίλο σας, οπουδήποτε

• Καλώδια HDMI ή micro-HDMI

  • Δωρεάν αν το πήρατε με το Pi σας ή έχετε τόνους ανταλλακτικών όπως εγώ
  • 2 $ με δωρεάν αποστολή από διάφορους διαδικτυακούς λιανοπωλητές

Μόλις έχετε τον κωδικό από το GitHub, το υλικό και τα Raspberry Pi σας εκτελούν όποιο λειτουργικό σύστημα θέλετε, εκτιμώ ότι αυτό θα διαρκέσει από λίγα λεπτά έως 1 ώρα το πολύ.

Θα μπορούσατε εύκολα να προσαρμόσετε αυτό το έργο σε άλλες περιπτώσεις χρήσης IoT. Μπορεί επίσης να θέλετε να δημιουργήσετε μια έκδοση Arduino! Μη διστάσετε να συνεργαστείτε μαζί μου στο GitHub.

Βήμα 1: Συνδέστε Pi (ες) στην οθόνη (ες)

Αυτό είναι γρήγορο και εύκολο.

Απλώς πιάστε το προαναφερθέν καλώδιο HDMI (για Pi) ή micro-HDMI (για Pi Zero) και τοποθετήστε το στο Pi. Επαναλάβετε για την οθόνη, χρησιμοποιώντας κατάλληλους προσαρμογείς (HDMI σε micro-HDMI, κλπ).

Εγινε.

Βήμα 2: Προετοιμάστε 1 ή περισσότερα Raspberry Pi's

Λειτουργεί το Pi σας; Μπορείτε να παραλείψετε μπροστά!

Απλά τρέχα

sudo apt install feh

αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο πρόγραμμα προβολής εικόνων που έκανα.

Διαφορετικά, αυτό το βήμα δεν είναι συγκεκριμένο για αυτό το tut - όπως για κάθε έργο Pi, χρειαζόμαστε απλώς να έχετε ένα Pi που εκτελεί Raspbian ή το αγαπημένο σας λειτουργικό σύστημα. Επίσης, θα θέλουμε να προχωρήσουμε και να βεβαιωθούμε ότι έχει ρυθμιστεί με τον κωδικό πρόσβασης WiFi (ή τον προτιμώμενο μηχανισμό εξουσιοδότησης) και θα σας δώσω μερικές ρυθμίσεις "βέλτιστης πρακτικής" IMHO που είναι καλές για χόμπι έργα IoT/Pi (όχι απαραίτητα για ασφάλεια, απόδοση, χρήση παραγωγής ή οποιοδήποτε άλλο πλαίσιο όπως αυτό).

Η στρατηγική μου για 2 μέρη εδώ είναι να σας συνδέσω με λεπτομερείς, καθιερωμένες οδηγίες από τρίτα μέρη και στη συνέχεια να σας δώσω μια επισκόπηση υψηλού επιπέδου για το τι πρέπει να κάνετε.

1. Λεπτομερείς, καθιερωμένες οδηγίες εγκατάστασης του 3ου μέρους Raspberry Pi

   1. https://projects.raspberrypi.org/en/projects/noobs…
   2. https://www.howtoforge.com/tutorial/howto-install-…

2. Η επισκόπηση υψηλού επιπέδου

   1. Αποκτήστε οποιοδήποτε Pi με δυνατότητα WiFi

      1. Pi 2 με προσαρμογέα ασύρματου δικτύου USB
      2. 3, 3Β+
      3. Zero W, Zero WH

   2. Χρησιμοποιήστε το κατάλληλο καλώδιο HDMI ή micro-HDMI για να συνδέσετε τις οθόνες σας στο Pi

      1. συμβουλές μετατροπέα (περίπου $ 10 στο Amazon, eBay, κ.λπ.) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παλαιότερες οθόνες όπως το VGA
      2. Οι παλαιότερες επίπεδες οθόνες VGA κοστίζουν περίπου $ 5 - $ 25 στα καταστήματα 2nd hand! Μπορείτε επίσης να αλλάξετε τις βάσεις επιφάνειας εργασίας για βάση τοίχου επίπεδης οθόνης 9 $, αν θέλετε.

   3. Κάψτε NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware ή οποιοδήποτε από τα πολλά διασκεδαστικά λειτουργικά συστήματα Linux που μπορείτε να εξερευνήσετε και να χρησιμοποιήσετε δωρεάν

      1. Οποιαδήποτε κάρτα micro SD 8 GB+ είναι καλή
      2. Οποιοδήποτε εργαλείο καύσης όπως Etcher.io, Unetbootin, LiLi, κλπ
   4. Εκκινήστε το λειτουργικό σύστημα, συνδεθείτε στο δίκτυό σας WiFi, αποθηκεύοντας τον κωδικό πρόσβασής σας

   5. Εκκινήστε το Raspi-config (ή το αντίστοιχο του λειτουργικού σας συστήματος) και ορίστε τις ακόλουθες επιλογές

      1. Εκκίνηση στην επιφάνεια εργασίας
      2. Αυτόματη σύνδεση ως pi (καλό για ανάπτυξη IoT, κακό για ασφάλεια στην παραγωγή)

      3. Απενεργοποιήστε τον ύπνο (υπάρχουν πολλοί τρόποι για να το κάνετε αυτό)

         1. Για μένα, η απενεργοποίηση της προφύλαξης οθόνης ήταν αρκετή (πιθανώς λόγω προεγκατεστημένης προφύλαξης οθόνης στο πιρούνι Google AIY του Raspbian)
         2. Σε κάθε άλλη περίπτωση υπάρχουν διάφοροι τρόποι CLI για να το κάνετε αυτό ή μπορείτε να εγκαταστήσετε το `xscreensaver` και στη συνέχεια να το απενεργοποιήσετε στο GUI
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. Εγκατάσταση feh

      1. αυτό είναι ένα απλό, ελαφρύ, δημοφιλές εργαλείο προβολής εικόνων για Linux που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε
      2. sudo apt install feh
      3. Οποιοδήποτε άλλο πρόγραμμα προβολής εικόνων είναι επίσης καλό

Βήμα 3: Κλωνοποίηση + Ενημέρωση του κωδικού μου για δημιουργία αυτοματοποιημένου αγωγού δεδομένων σε πραγματικό χρόνο

Εάν δεν το έχετε κάνει ήδη, θα πρέπει να αντιγράψετε τον παράδειγμα κώδικα από το GitHub αυτήν τη στιγμή.

Έχετε πολλές επιλογές για το πώς να το κάνετε:

• Μεταβείτε στο GitHub και κατεβάστε τα αρχεία ως.zip
• Κλωνοποίηση με
• git clone [email protected]: hack-r/IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• Απλά ρίξτε μια ματιά στον κώδικα μου και γράψτε τη δική σας έκδοση από την αρχή

Μόλις έχετε τον κωδικό, ενημερώστε τις διαδρομές με τις δικές σας διαδρομές, κωδικούς πρόσβασης και κλειδιά SSH.

Βήμα 4: Δημιουργία και αυτόματη διανομή δεδομένων Viz σε έξυπνες οθόνες IoT σε πραγματικό χρόνο

Σε αυτό το τελευταίο και πιο ικανοποιητικό βήμα, απλά δοκιμάσαμε το συναρμολογημένο δίκτυο Pi μας!

Για το στατιστικό μας ισοδύναμο του "Hello World", μπορείτε να εκτελέσετε ένα σενάριο στον φορητό υπολογιστή ή την κύρια συσκευή σας για να πραγματοποιήσετε μηχανική εκμάθηση σε ορισμένα δεδομένα, να δημιουργήσετε οπτικοποιήσεις δεδομένων και να τις εμφανίσετε στις έξυπνες οθόνες μας ("πελάτες").

ΔΙΑΔΗΛΩΣΗ

Η ακόλουθη επίδειξη χρησιμοποιεί φορητό υπολογιστή Windows με R ως παράδειγμα κύριας συσκευής ("διακομιστής").

1. Αρχικά, το σενάριο R εκτελέστηκε στη γραμμή εντολών και πάλι το παράδειγμα αρχείου. R από το GitHub

   1. Όπως φαίνεται στο 1ο στιγμιότυπο οθόνης της προτροπής cmd
   2. Το παράδειγμα αρχείου εκτυπώνει τις πρώτες σειρές 2 συνόλων δεδομένων και δημιουργεί γραφήματα δεδομένων (αρχεία-p.webp" />

2. ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ Το σενάριο ελέγχου ταυτότητας τρέχει έναντι του SCP (WinSCP σε αυτό το demo)

   1. Η εκτέλεση αυτού του σεναρίου εκτός R ή Python δεν είναι πλέον απαραίτητη, με τον ενημερωμένο κωδικό GitHub:)
   2. Μπορείτε επίσης να το εκτελέσετε απευθείας στη γραμμή εντολών cmd
   3. Το SSH είναι επίσης εντάξει
   4. Το SFTP είναι επίσης καλό
   5. Συγκεκριμένη εφαρμογή/εφαρμογή ασήμαντη

   6. Αυτό είναι το αρχείο scp_pi_pushN.txt από το GitHub

      Το έθεσα με 1 ανά συσκευή πελάτη

Βιόλα!

Οι έξυπνες οθόνες σας εμφανίζουν τώρα τις οπτικοποιήσεις δεδομένων από το στατιστικό σας πρόγραμμα!