Configuration de Raspberry Pi, appareil photo et iRobot Create

1. Présentation
   Le Raspberry Pi est un petit ordinateur monocarte avec connectivité USB, WiFi, Bluetooth, Ethernet, HDMI,
   Audio et GPIO. Dans cs424, nous contrôlerons une création iRobot à l'aide d'un
   Raspberry Pi 3 Model B. Ce modèle particulier est le plus performant par rapport aux autres
   modèles. Il possède 4 cœurs cadencés chacun à 1,2 GHz et 1 Go de RAM. Le matériel minimum
   requis pour faire fonctionner le système est (1) une carte mère Raspberry Pi, (2) une carte mémoire MicroSD et
   (3) une alimentation électrique. De plus, nous utiliserons également le module de caméra Raspberry Pi v2 comme
   « vision » pour notre robot. Dans ce tutoriel, nous configurons Raspberry Pi avec un système d'exploitation, le démarrons,
   nous y connectons, installons les bibliothèques nécessaires requises pour les affectations avec l'iRobot et la
   Caméra. Nous allons également configurer IllinoisNet WiFi, et un protocole de découverte simple afin que nous puissions
   développer notre logiciel sur le Raspberry Pi, et communiquer avec le robot de manière sans fil.
   Précautions générales
   Raspberry Pi est une carte mère nue et les connexions électriques sont exposées. Par conséquent,
   ne le placez pas sur une surface métallique car cela pourrait court-circuiter certaines bornes. Lorsque vous le posez sur le bac
   payload de l'iRobot, notez qu'il y a des vis métalliques et prenez donc les précautions nécessaires pour
   l'isoler (par exemple le mettre sur un papier ou un plastique). Essayez de ne pas toucher les broches des puces à la main
   que la carte pi soit sous tension ou non. Parfois, la charge statique de notre corps est
   suffisante pour détruire les puces. Tenez la planche par les bords et déchargez l'électricité statique de votre corps
   avant de poser la planche. Lors du transport, utilisez le sac antistatique dans lequel se trouvait le Raspberry Pi
   à l'origine.
2. Installer le système d'exploitation Raspbian
   Avant de pouvoir démarrer le pi, nous devons installer un système d'exploitation sur la carte MicroSD de 32 Go.
   Il existe de nombreux systèmes d'exploitation, y compris différentes versions de Linux, qui peuvent être installés. Nous
   installerons le système d'exploitation Raspbian, qui est une distribution basée sur Debian optimisée pour
   le matériel Pi (https://www.raspbian.org). Parce qu'il est basé sur Debian, vous pouvez hériter de nombreuses
   connaissances d'Ubuntu Linux couramment utilisé.
   Assurez-vous d'avoir la carte MicroSD et son adaptateur. La plupart des ordinateurs portables n'ont que l'emplacement
   pour une carte SD pleine taille. L'adaptateur convertit la carte MicroSD au facteur de forme d'une
   carte pleine taille. Connectez la carte à votre ordinateur portable Mac, Linux ou Windows. À ce stade, il y a
   deux routes disponibles à emprunter.
   2.1 Installer Raspbian via NOOBS (nouveau logiciel prêt à l'emploi)
   C'est la méthode la plus simple. Cependant, vous devez disposer d'un écran HDMI, d'un câble HDMI, d'un
   clavier USB et d'une souris USB. Vous pouvez télécharger NOOBS à partir du lien suivant. Choisissez l'option
   3
   « installation hors ligne et en réseau » car elle contient l'intégralité du contenu du système d'exploitation
   https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ Une fois NOOBS téléchargé , reportez-vous à
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/noobs.md pour savoir comment
   formater la carte SD et installer NOOBS dessus. Le processus d'installation consiste essentiellement à extraire le
   fichier zip et à le copier sur la carte. Après avoir copié NOOBS, éjectez correctement la carte de votre
   ordinateur. La carte peut se corrompre si vous la retirez de la fente sans l'éjecter. L'étape suivante
   est de démarrer le Pi.
   2.1.1 Connecter des appareils au Raspberry Pi
   Nous devons connecter les appareils et les mettre sous tension. (1) Insérez la carte MicroSD dans le Raspberry
   Pi. Notez que vous devrez peut-être le retirer de l'adaptateur au début car le Pi prend directement le facteur de forme
   MicroSD. Vous pouvez trouver la fente pour carte MicroSD (chargée par friction) sur le côté opposé
   de la carte mère. (2) Connectez une extrémité d'un câble HDMI au Pi et l'autre extrémité à un écran.
   Si cet écran est un moniteur externe ou un téléviseur, vous devez l'alimenter séparément. (3) Connectez
   un clavier USB et une souris USB. (4) Pour simplifier les choses, ignorez l'appareil photo pour le moment, (5)
   Connectez l'alimentation USB 5V. N'utilisez pas de chargeurs USB aléatoires de votre disposition
   car ceux-ci peuvent ne pas avoir un courant nominal suffisant. Utilisez l'alimentation CanaKit qui a
   été fournie à cet effet. Notez qu'il n'y a pas d'interrupteur/bouton « start » ou « on ». Une fois l'alimentation
   connectée, il démarrera comme un ordinateur. Si le système est sous tension, il aura une LED "rouge" allumée. Le voyant « vert » à côté peut clignoter par intermittence, ce qui indique une activité sur la
   carte MicroSD.
   2.1.2 Installation de Raspbian après la mise sous tension de Raspberry Pi
   Une fois qu'il démarre, vous devez suivre les instructions affichées à l'écran et installer Raspbian. L'article
   suivant illustre l'ensemble du processus décrit dans cette section plus en détail.
   http://lifehacker.com/thealwaysuptodateguidetosettingupyourraspberr1781419054
   Une fois Raspbian installé, passez à la section 3 pour configurer le configurations.
   2.2 Installer l'image du système d'exploitation sans démarrer Raspberry Pi
   Cette section décrit comment installer Raspbian directement sur une carte mémoire sans utiliser NOOBS.
   C'est un peu compliqué et peut nécessiter l'utilisation d'un terminal si vous utilisez un ordinateur Linux ou Mac
   . Mais il ne nécessite pas l'utilisation d'un écran HDMI, d'un clavier et d'une souris.
   Téléchargez l'image Raspbian Jessie à partir de
   https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
   Sélectionnez celle qui dit « Image de bureau complète basée sur Debian Jessie » (c'est-à-dire pas la version Lite)
   Suivez le lien
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/README. md
   Il montre comment installer Raspbian installé sur la carte MicroSD à l'aide de votre machine Mac, Linux ou
   Windows. Nous reproduisons également ces liens dans cette section.
   4
   Si vous souhaitez installer Raspbian sur la carte SD en utilisant Mac OS X :
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation /installingimages/mac.md
   Si vous souhaitez installer Raspbian sur la carte SD en utilisant Linux :
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/linux.md
   Si vous souhaitez installer Raspbian sur la carte SD à l'aide de Windows :
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/windows.md
   Une fois que vous avez suivi les étapes, vous devriez avoir Raspbian Jessie installé sur la carte MicroSD.
   Aller à la section 3.
3. Configurer les configurations
   Dans cette section, vous allez (1) changer le nom d'hôte du Raspberry Pi en un nom unique à votre
   groupe, (2) configurer les configurations WiFi pour le réseau d'entreprise IllinoisNet et éventuellement votre maison
   réseau, si vous en avez, (3) Configurez un protocole de découverte simple pour les appareils.
   Si vous êtes venu ici à partir de la section 2.1, il est logique que vous passiez directement à la section 3.1.
   Si vous est venu ici de la section 2.2, vous pouvez prendre 3.1, 3.2 ou 3.3
   3.1 Configuration des configurations initiales après le démarrage de Raspberry Pi
   Comme vous pouvez vous y attendre, cette méthode nécessite d'avoir un écran, un clavier et une souris connectés au
   Raspberry Pi. Nous allons mettre le système sous tension et éditer les fichiers de configuration qu'il contient. Si ces
   appareils ne sont pas connectés ou si vous n'avez pas encore démarré Pi, suivez la section 2.1.1 pour le faire.
   3.1.1 Changer le nom d'hôte
   Dans les sections suivantes, nous montrons les commandes nécessaires pour effectuer les modifications de configuration.
   Nous utiliserons l'éditeur nano. Si vous n'êtes pas à l'aise avec nano, vous pouvez utiliser n'importe quel autre
   éditeur que vous préférez. Notez que Ctrl + o enregistre un fichier dans nano, Ctrl + x quitte nano.
   Certaines commandes nécessitent sudo. L'utilisateur par défaut est pi et le mot de passe par défaut est raspberry
   Dans cette section, nous souhaitons définir le nom d'hôte de votre raspberry pi sur robotpiN. Remplacez N par
   votre numéro de groupe attribué (par exemple, le nom d'hôte sera robotpi4 pour le groupe 4). Pour faire
   cela, nous devons éditer deux fichiers :
   sudo nano /etc/hosts
   Il devrait y avoir une ligne (probablement la dernière ligne) 127.0.1.1 raspberrypi
   Change le terme raspberrypi à robotpiN
   S'il n'y a pas une telle ligne, ou si le terme après 127.0.1.1 est autre chose, vérifiez si
   vous avez ouvert le bon fichier. Utilisez Ctrl + o pour enregistrer les modifications, Ctrl + x pour quitter nano.
   5
   sudo nano /etc/hostname
   Modifiez le terme raspberrypi en robotpiN
   Utilisez Ctrl + o pour enregistrez vos modifications, Ctrl + x pour quitter nano
   Notez que si vous êtes venu à cette section parce qu'il vous a été demandé de suivre les sections 3.1.1,
   3.1.2, 3.1.3 et 3.1.4 lorsque vous étiez dans la section 3.3 (ce qui arrive si vous avez monté la
   carte MicroSD sur une machine Linux au lieu de la connecter au Raspberry Pi), alors les fichiers
   que vous devriez éditer sont ./etc/ hosts et ./etc/hostname (rappelez-vous le premier
   point), à condition que vous ayez correctement effectué un cd (changer de répertoire) sur le système de fichiers du
   Raspbian sur la carte MicroSD. La même règle (c'est-à-dire qu'il doit y avoir un point en tête) s'applique également
   aux fichiers édités dans les sections 3.1.2, 3.1.3 et 3.1.4.
   3.1.2 Configurer le WiFi
   Exécutez sudo nano /e tc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
   Allez au bas du fichier et ajoutez une section comme celle-ci. Ce paramètre fonctionnera pour la plupart
   de vos réseaux Wi-Fi domestiques, étant donné que vous utilisez le schéma WPAPSK (qui est par défaut ces
   jours). Vous devez mettre des valeurs appropriées pour les champs nommés your_home_wifi_name et
   your_home_wifi_passphrase. Notez la présence des " guillemets qui doivent
   entourer ces valeurs.
   network={
   ssid="your_home_wifi_name"
   psk="your_home_wifi_passphrase"
   key_mgmt=WPAPSK
   }
   En utilisant le même mécanisme, nous configurons maintenant le réseau IllinoisNet Enterprise. Le réseau d'entreprise
   nécessite à la fois une identité (Votre NetId) et un mot de passe (Votre mot de passe NetId). Pour
   des raisons de sécurité, au lieu de mettre directement le mot de passe en clair, nous allons stocker le
   hachage du mot de passe. Exécutez la commande suivante pour générer le hachage.
   echo n 'your_netid_password' | iconv t utf16le | openssl md4
   Notez les guillemets simples autour du mot de passe en clair. Vous devez utiliser les guillemets simples
   autour du mot de passe en clair. Étant donné que les mots de passe contiennent généralement
   des caractères spéciaux, cela peut ne pas fonctionner si vous utilisez des guillemets doubles ou sans guillemets. La sortie de
   cette commande ressemblera à (stdin)=6602f435f01b917388 9a8d3b9bdcfd0b
   Votre sortie contiendra une autre chaîne hexadécimale au lieu de 6602…fd0b selon
   votre mot de passe NetId. Nous devons maintenant exécuter history cw pour supprimer l'historique du terminal pendant que nous
   taper le mot de passe en clair dans le terminal, et cela ne devrait pas rester dans l'historique.
   Une fois que vous avez le hachage du mot de passe, ajoutez le bloc suivant à le fichier wpa_supplicant.conf
   . Remplacez 6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b par le hachage réel que vous avez généré,
   6
   et your_net_id par votre net_id. Notez l'absence de guillemets (") autour du
   hash:6602…fd0b. Assurez-vous qu'il n'y a pas d'espace entre le mot-clé hash :et le hachage
   lui-même (c'est-à-dire la chaîne hexadécimale que vous avez générée à partir de votre mot de passe NetId)
   network={
   ssid="IllinoisNet"
   key_mgmt=WPAEAP
   proto=WPA2
   eap=PEAP
   ca_cert="/etc/ssl/certs/AddTrust_External_Root.pem"
   identity=" your_net_id"
   password=hash :6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b
   phase1=”peapver=0″
   phase2=”MSCHAPV2″
   }
   Utilisez Ctrl + o pour enregistrer vos modifications, Ctrl + x pour quitter nano
   Vous pouvez également copier le texte depuis https://courses.engr.illinois.edu/cs424/mp/wpasupplicant.txt
   3.1.3 Configurer le client DHCP
   Par défaut Raspbian Jessie fait le manuel des interfaces réseau. Nous voulons configurer les
   interfaces pour qu'elles prennent l'adresse IP via DHCP. Dans cette section, nous éditons le fichier
   /etc/network/interfaces
   Ouvrez le fichier en exécutant
   sudo nano /etc/network/interfaces
   Recherchez les mots « manual » dans le fichier, et modifiez-les par "dhcp". Il devrait y avoir trois
   exemples de ce type. Enfin, le fichier devrait ressembler à ce qui suit. Nous avons mis en évidence les changements :