IoT Data Science PiNet per la visualizzazione dei dati sullo schermo intelligente in tempo reale: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-31 10:21

Puoi facilmente mettere insieme una rete IoT di display intelligenti per la visualizzazione dei dati per potenziare i tuoi sforzi di ricerca nella scienza dei dati o in qualsiasi campo quantitativo.

Puoi chiamare il "push" dei tuoi grafici ai client direttamente dal tuo codice statistico (Python, R, Matlab/Octave, SAS, ecc.) E aggiorna i display in tempo reale.

L'idea è che i vecchi monitor desktop economici che potresti avere in giro possano essere riutilizzati per dispositivi IoT in cui le schede di sviluppo Raspberry Pi economiche ricevono e visualizzano le visualizzazioni dei dati in modalità wireless in tempo reale dal dispositivo principale (ad esempio laptop). Se non disponi di schermi piatti, non preoccuparti, sono gratuiti, quasi gratuiti.

Il costo e i requisiti hardware sono minimi.

DI COSA HAI BISOGNO

• 1 o più Raspberry Pi

  • Ho iniziato con 3, di cui 2 erano 3B+ e 1 era uno Zero
  • Costo: ~ $ 10 - $ 40

• Qualsiasi display

  • Ho iniziato con alcuni display a schermo piatto pre-HDMI

    • Gratuito - $ 25/ciascuno su Free Cycle, Craigslist, negozi di seconda mano, garage, eBay, ecc. Per ottenere buoni affari su articoli più vecchi e pesanti come questo negozio a livello locale. Le persone stanno buttando via la loro attrezzatura da scrivania.
    • Opzionale: supporti da parete a schermo piatto (~ $ 9 per schermi di dimensioni normali per desktop, $ 20 - $ 30 per schermi di grandi dimensioni, ad es. 50 ")
  • Se non ha HDMI (o se stai usando un Pi Zero) puoi semplicemente ottenere un convertitore < $ 8 da Amazon, eBay, Micro Center, Walmart, il tuo amico, ovunque

• Cavi HDMI o micro-HDMI

  • Gratuito se l'hai preso con il tuo Pi o hai tonnellate di pezzi di ricambio come me
  • $2 con spedizione gratuita da vari rivenditori online

Una volta che hai il codice da GitHub, l'hardware e i tuoi Raspberry Pi eseguono qualsiasi sistema operativo desideri, stimo che questo dovrebbe richiedere da pochi minuti a 1 ora al massimo.

Potresti facilmente adattare questo progetto ad altri casi d'uso IoT. Potresti anche voler creare una versione di Arduino! Sentiti libero di collaborare con me su GitHub.

Passaggio 1: collegare Pi(s) a Display(s)

Questo è facile e veloce.

Basta prendere il suddetto cavo HDMI (per Pi) o micro-HDMI (per Pi Zero) e inserirlo nel Pi. Ripetere per il display, utilizzando eventuali adattatori appropriati (da HDMI a micro-HDMI, ecc.).

Fatto.

Passaggio 2: prepara 1 o più Raspberry Pi

Hai il tuo Pi attivo e funzionante? Puoi saltare avanti!

Corri

sudo apt install feh

se vuoi usare lo stesso visualizzatore di immagini che ho usato io.

Altrimenti, questo passaggio non è specifico per questo tutorial: come per qualsiasi progetto Pi, abbiamo solo bisogno che tu abbia un Pi che esegua Raspbian o il tuo sistema operativo preferito. Inoltre, vorremmo andare avanti e assicurarci che sia impostato con la tua password WiFi (o meccanismo di autorizzazione preferito) e ti darò alcune impostazioni "migliori pratiche" IMHO che vanno bene per i progetti IoT/Pi hobbisti (non necessariamente per sicurezza, prestazioni, uso produttivo o qualsiasi altro contesto simile).

La mia strategia in 2 parti qui è di collegarti a istruzioni dettagliate e ben stabilite da terze parti e quindi di darti la mia panoramica di alto livello su cosa fare.

1. Istruzioni dettagliate e consolidate per la configurazione di Raspberry Pi di terza parte

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

2. La mia panoramica di alto livello

   1. Ottieni qualsiasi WiFi abilitato Pi

      1. Pi 2 con adattatore di rete wireless USB
      2. 3, 3B+
      3. Zero W, Zero WH

   2. Usa il cavo HDMI o micro-HDMI appropriato per collegare i tuoi display al Pi

      1. i suggerimenti del convertitore (circa $ 10 su Amazon, eBay, ecc.) possono essere utilizzati per display più vecchi come VGA
      2. I vecchi schermi piatti VGA costano circa $ 5 - $ 25 nei negozi di seconda mano! Se lo desideri, puoi anche sostituire i supporti per desktop con un supporto da parete a schermo piatto da $ 9.

   3. Masterizza NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware o uno dei tanti divertenti sistemi operativi Linux che puoi esplorare e utilizzare gratuitamente

      1. Qualsiasi scheda micro SD da 8 GB o più va bene
      2. Qualsiasi strumento di masterizzazione come Etcher.io, Unetbootin, LiLi, ecc
   4. Avvia il sistema operativo, connettiti alla tua rete WiFi, salvando la password

   5. Avvia Raspi-config (o l'equivalente del tuo sistema operativo) e imposta le seguenti opzioni

      1. Avvia sul desktop
      2. Accesso automatico come pi (buono per lo sviluppo IoT, negativo per la sicurezza in produzione)

      3. Disabilita il sonno (ci sono molti modi per farlo)

         1. Per me era sufficiente disabilitare lo screensaver (probabilmente a causa dello screensaver preinstallato nel mio fork di Google AIY di Raspbian)
         2. In ogni altro caso ci sono un certo numero di modi CLI per farlo oppure puoi installare `xscreensaver` quindi disabilitarlo nella GUI
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. Installa feh

      1. questo è solo uno strumento di visualizzazione di immagini semplice, leggero e popolare per Linux che possiamo usare
      2. sudo apt install feh
      3. Va bene anche qualsiasi altro visualizzatore di immagini

Passaggio 3: clona + aggiorna il mio codice per creare una pipeline di dati automatizzata in tempo reale

Se non lo hai già fatto, dovresti copiare il mio codice di esempio da GitHub in questo momento.

Hai diverse scelte su come farlo:

• Vai su GitHub e scarica i file come.zip
• Clona con
• git clone [email protected]:hack-r/IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• Dai un'occhiata al mio codice e scrivi la tua versione da zero

Una volta ottenuto il codice, aggiorna i percorsi con i tuoi percorsi, password e chiavi SSH.

Passaggio 4: creare e distribuire automaticamente Data Viz a IoT Smart Display in tempo reale

In quest'ultimo e più soddisfacente passaggio abbiamo semplicemente messo alla prova la nostra rete Pi assemblata!

Per il nostro equivalente statistico di "Hello World", eseguiamo uno script sul tuo laptop o dispositivo principale per eseguire l'apprendimento automatico su alcuni dati, creare visualizzazioni di dati e visualizzarli sui nostri schermi intelligenti basati su Pi ("client").

DEMO

La seguente demo utilizza un laptop Windows che esegue R come esempio di dispositivo primario ("server").

1. Per prima cosa lo script R è stato eseguito sulla riga di comando di nuovo il file example. R da GitHub

   1. Come mostrato nella prima schermata del prompt di cmd
   2. Il file di esempio stampa le prime righe di 2 set di dati e crea grafici di dati (file-p.webp" />

2. FACOLTATIVO Lo script di autenticazione viene eseguito su SCP (WinSCP in questa demo)

   1. L'esecuzione di questo script al di fuori di R o Python non è più necessaria, con il mio codice GitHub aggiornato:)
   2. Puoi anche eseguirlo direttamente dalla riga di comando di cmd
   3. Anche SSH va bene
   4. Anche SFTP va bene
   5. Implementazione specifica/app non importante

   6. Questo è il file scp_pi_pushN.txt da GitHub

      Ho impostato questo con 1 per dispositivo client

Viola!

I tuoi display intelligenti ora stanno visualizzando le visualizzazioni dei dati dal tuo programma statistico!