Einrichtung des Raspberry Pi

Im Folgenden ist beschrieben, mit welchen Arbeitsschritten Sie einen Raspberry Pi für die Arbeit in der Veranstaltung einrichten.

raspberry pi
Abbildung: 1 - raspberry pi von Clive Darra, CC-BY-SA

Inhalt

Arbeitsschritte

Die folgenden Arbeitsschritte führen zu einem Raspberry Pi, der für die Inhalte der Veranstaltung verwendet werden kann.

SD-Karte vorbereiten

  1. Laden Sie das Image Raspbian von der offiziellen Website herunter. Ggf. läuft das Verteilen des Images schneller, wenn einer es herunterlädt und dann über einen USB-Stick verteilt.
  2. Schreiben Sie das Image wie dort angegeben auf eine SD-Karte von mind. 8 GB Größe. Dazu muss die heruntergeladene Datei zunächst entpackt werden.

Netzwerk aufbauen

Die Vorbereitung der SD-Karte wird einige Zeit in Anspruch nehmen. Bauen Sie währenddessen das Netzwerk im Seminarraum auf.

Aufbau des Netzwerks im Seminarraum
Abbildung: 2 - Aufbau des Netzwerks im Seminarraum

Raspberry erstmalig starten

Bereiten Sie den Raspberry für den ersten Bootvorgang vor!

  • Setzen Sie die SD-Karte korrekt in den Raspberry ein.
  • Schließen Sie einen Monitor an.
  • Verbinden Sie das Netzwerkkabel mit der Platine.
  • Schließen Sie Maus und Tastatur an.
  • Verbinden Sie zuletzt das Netzteil mit der Platine, um den Rechner zu starten.

Achten Sie stets darauf, dass der Rechner vor dem Start korrekt mit einem eingeschalteten Monitor verbunden ist. Es kann sonst sein, dass der Raspberry den Monitor nachträglich nicht mehr findet.

Erkundung der graphischen Benutzeroberfläche

Sehen Sie sich um und öffnen Sie einige Programme, um den Raspberry Pi kennen zu lernen.

Einrichtung des Raspberry Pi für die Nutzung in der Veranstaltung

Im Folgenden werden Sie einige Konfigurationen und Installationen auf dem Raspberry Pi vornehmen, um ihn im Kontext der Veranstaltung nutzen zu können.

Führen Sie die folgenden Konfigurationen in der grafischen Oberfläche unter Startmenü -> Preferences -> Raspberry Pi Configuration aus.

Registerkarte System

Ändern des Standardpassworts

Ändern Sie das Passwort, das standardmäßig raspberry lautet, auf infsose2017. Achten Sie auf Kleinschreibung und darauf, dass Sie momentan noch mit einem englischen Tastaturlayout arbeiten! Y und Z sind vertauscht.

Selbstverständlich ist das Passwort weder sicher noch geheim, darauf kommt es an dieser Stelle aber nicht an. Viele Lehrveranstaltungen sind schon an vergessenen Passwörtern von Studierenden gescheitert...

Bootziel

Checken Sie den Radiobutton To Cli, um in Zukunft direkt in die Kommandozeile zu booten. Da wird die grafische Oberfläche des Raspberry in Zukunft nicht mehr so häufig nutzen wollen und sie unnötig Ressourcen verbrauchen würde, starten wir sie nur noch^ manuell.

Automatische Anmeldung abschalten

Schalten Sie die automatische Anmeldung des Benutzers pi aus.

Registerkarte Interfaces

Aktivieren des SSH-Servers

Um von einem anderen Rechner sicher auf den Raspberry zugreifen zu können, aktivieren Sie SSH.

Aktivieren der Ein- und Ausgänge

Um mit Sensoren und Aktoren arbeiten zu können, müssen Sie an dieser Stelle die Remote GPIO aktivieren.

Registerkarte Localisation

Ändern der Systemsprache

Ändern Sie mit Klick auf Set Locale... die Oberflächensprache des Systems.

  • Wählen Sie bei Language de (German) aus.
  • Wählen Sie bei Country DE (Germany) aus.

Bestätigen Sie die Auswahl mit OK.

Ändern der Zeitzone

Ändern Sie mit Klick auf Set Timezone... die Zeitzone des Systems.

  • Wählen Sie bei Area Europe aus.
  • Wählen Sie bei Location Berlin aus.

Bestätigen Sie die Auswahl mit OK.

Ändern des Tastaturlayouts

Ändern Sie mit Klick auf Set Keyboard... das Tastaturlayout des Systems.

  • Wählen Sie bei Country Germany und bei Variant German aus.

Abschließende Schritte der Konfiguration

  • Bestätigen Sie die Auswahl mit OK.
  • Schließen Sie das Dialogfenster mit OK.
  • Booten Sie den Rechner neu, um die Änderungen zu überprüfen. Der Rechner landet in der Eingabeaufforderung.

Anmeldung nach Start

Wenn Sie die vorigen Schritte befolgt haben, landet der Raspberry Pi jetzt in der Eingabeaufforderung, und Sie müssen sich anmelden.

raspberrypi login:

Geben Sie also Benutzername und Passwort ein. Wenn Sie dabei erfolgreich waren, können Sie den Raspberry jetzt über die Kommandozeile steuern.1

Manuelles Starten der grafischen Benutzeroberfläche

Durch den Befehl startx können Sie die grafische Benutzeroberfläche manuell starten.

1. Bei der Vorbereitung dieses Leitfadens war das deutsche Tastaturlayout nicht in der Kommandozeile verfügbar, auf der grafischen Oberfläche jedoch schon. Das ist erst einmal nicht problematisch, weil wir uns in Zukunft per SSH auf dem Raspberry anmelden werden, und dann ist die Tastaturbelegung auf Deutsch. Wenn Sie es jedoch umstellen wollen, rufen Sie mit sudo raspi-config die Konfiguration über die Kommandozeile auf und stellen Sie das Layout erneut ein. ↩

Ermitteln der IP-Adresse

Der DHCP-Server des Instituts hat den Raspberrys beim Start eine IP-Adresse zugewiesen. Ermitteln Sie diese mit dem Befehl ifconfig auf der Kommandozeile. Notieren Sie alle IP-Adressen auf einem Blatt und geben Sie dieses an das Dozententeam.

Anmelden auf dem Server per SSH

Da der Raspberry im Veranstaltungskontext die Rolle eines Webservers bei einem Provider übernimmt, werden wir ihn in Zukunft ohne Bildschirm, Maus und Tastatur betreiben. Wir werden ihn remote administrieren, also per Fernzugriff. Und das funktioniert per SSH.

Dadurch, dass Sie bei der Konfiguration den SSH-Server auf dem Raspberry aktiviert haben, lauscht dieser jetzt auf Port 22 auf Kontakt von außen. Mit dem folgenden Befehl können Sie sich jetzt z.B. auf einem Rechner anmelden:

    $ ssh pi@134.28.125.184

Dabei ist ssh der Befehl, pi der Nutzer auf dem Raspberry und der Rest dessen IP-Adresse. Gelingt die Verbindung im Netzwerk und existiert ein Nutzer pi auf dem Rechner, werden Sie nach dem Passwort gefragt. Können Sie sich authentifizieren, gelangen Sie auf die Kommandozeile des Raspberry. Nun können Sie von Ihrem Rechner aus alles auf dem Raspberry tun, was Sie auch als Nutzer pi direkt am Gerät mit Tastatur und Maus tun könnten.

Nur MACs und Linux-Rechner verfügen über die direkte Möglichkeit, eine SSH-Verbindung zu entfernten Rechnern herzustellen. Bei Windows muss man ein wenig nachhelfen.

SSH unter Windows

Es gibt zwei bewährte Möglichkeiten, sich per SSH auf entfernte Rechner zu verbinden.

  1. Nutzung von puTTY
  2. Nutzung von GitBash aus dem Paket Git for Windows (empfohlen)