Configuración de Raspberry Pi, cámara e iRobot Crear

1. Introducción
   Raspberry Pi es una pequeña computadora de placa única con conectividad USB, WiFi, Bluetooth, Ethernet, HDMI,
   Audio y GPIO. En cs424, controlaremos la creación de un iRobot utilizando una
   Raspberry Pi 3 Modelo B. Este modelo en particular es el más capaz en comparación con los otros
   modelos. Tiene 4 núcleos cada uno con frecuencia de 1,2 GHz y 1 GB de RAM. El hardware mínimo
   requerido para ejecutar el sistema es (1) una placa base Raspberry Pi, (2) una tarjeta de memoria MicroSD y
   (3) fuente de alimentación. Además, también usaremos el módulo de cámara Raspberry Pi v2 como la
   "visión" de nuestro robot. En este tutorial, configuramos Raspberry Pi con un sistema operativo, lo iniciamos,
   nos conectamos a él, instalamos las bibliotecas necesarias para las asignaciones con el iRobot y la
   Cámara. También configuraremos IllinoisNet WiFi y un protocolo de descubrimiento simple para que podamos
   desarrollar nuestro software en la Raspberry Pi y comunicarnos con el robot de manera inalámbrica.
   Precauciones generales
   Raspberry Pi es una placa base desnuda y tiene las conexiones eléctricas expuestas. Por lo tanto,
   no lo coloque sobre una superficie metálica, ya que puede provocar un cortocircuito en algunos terminales. Cuando lo coloque en el
   contenedor de carga útil del iRobot, tenga en cuenta que hay tornillos metálicos allí y, por lo tanto, tome las precauciones necesarias para
   aislarlo (por ejemplo, colóquelo en un papel o plástico). Trate de no tocar los pines de los chips con la mano
   ya sea que la placa pi esté encendida o no. A veces, la carga estática de nuestro cuerpo
   es suficiente para destruir los chips. Sostenga la tabla por los bordes y descargue la electricidad estática de su cuerpo
   antes de colocar la tabla en el suelo. Cuando lo transporte, use la bolsa antiestática en la que estaba originalmente la Raspberry Pi
   .
2. Instalar el sistema operativo Raspbian
   Antes de que podamos arrancar el pi, necesitamos instalar un sistema operativo en la tarjeta MicroSD de 32 GB.
   Hay muchos sistemas operativos que incluyen diferentes versiones de Linux que se pueden instalar.
   Instalaremos el sistema operativo Raspbian, que es una distribución basada en Debian optimizada para
   hardware Pi (https://www.raspbian.org). Debido a que está basado en Debian, puede heredar muchos
   conocimientos de Ubuntu Linux de uso común.
   Asegúrese de tener la tarjeta MicroSD y su adaptador. La mayoría de las computadoras portátiles solo tienen la ranura
   para una tarjeta SD de tamaño completo. El adaptador convierte la tarjeta MicroSD al factor de forma de una
   tarjeta de tamaño completo. Conecte la tarjeta a su computadora portátil Mac, Linux o Windows. En este punto, hay
   dos rutas disponibles para tomar.
   2.1 Instalar Raspbian a través de NOOBS (nuevo software listo para usar)
   Este es el método más sencillo. Sin embargo, requiere que tenga una pantalla HDMI, un cable HDMI, un teclado
   USB y un mouse USB. Puede descargar NOOBS desde el siguiente enlace. Elija la opción
   3
   "instalación sin conexión y en red", ya que contiene todo el contenido del sistema operativo
   https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ Una vez descargado NOOBS , consulte
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/noobs.md para obtener una descripción de cómo
   formatear la tarjeta SD e instalar NOOBS en ella. El proceso de instalación consiste básicamente en extraer el archivo zip
   y copiarlo en la tarjeta. Después de copiar NOOBS, expulse correctamente la tarjeta de su
   computadora. La tarjeta puede dañarse si la extrae de la ranura sin expulsarla. El siguiente paso
   es arrancar la Pi.
   2.1.1 Conectar dispositivos a Raspberry Pi
   Necesitamos conectar los dispositivos y encenderlos. (1) Inserte la tarjeta MicroSD en la Raspberry
   Pi. Tenga en cuenta que es posible que deba quitarlo del adaptador al principio, ya que el Pi toma directamente el factor de forma
   MicroSD. Puede encontrar la ranura para tarjetas MicroSD (con carga por fricción) en el lado opuesto de
   la placa base. (2) Conecte un extremo de un cable HDMI al Pi y el otro extremo a una pantalla.
   Si esa pantalla es un monitor externo o un televisor, debe encenderlo por separado. (3) Conecte
   un teclado USB y un mouse USB. (4) Para simplificar las cosas, ignore la cámara por ahora. (5)
   Conecte la fuente de alimentación USB 5V. No utilice cargadores USB aleatorios de su disposición
   porque es posible que no tengan suficiente corriente nominal. Utilice la fuente de alimentación CanaKit
   proporcionada para este propósito. Tenga en cuenta que no hay ningún interruptor / botón de "inicio" o "encendido". Una vez que
   la fuente de alimentación esté conectada, arrancará como una computadora. Si el sistema tiene energía, tendrá un led "rojo"
   encendido. El LED "verde" junto a él puede parpadear intermitentemente, lo que indica actividad en la
   tarjeta MicroSD.
   2.1.2 Instalación de Raspbian después de encender Raspberry Pi
   Una vez que se inicia, debe seguir las instrucciones que se muestran en la pantalla e instalar Raspbian. El
   artículo siguiente ilustra el proceso completo descrito en esta sección con más detalle.
   http://lifehacker.com/thealwaysuptodateguidetosettingupyourraspberr1781419054
   Una vez que haya instalado Raspbian, vaya a la Sección 3 para configurar el configuraciones.
   2.2 Instalar la imagen del sistema operativo sin iniciar Raspberry Pi
   Esta sección describe cómo instalar Raspbian directamente en una tarjeta de memoria sin usar NOOBS.
   Es un poco complicado y puede requerir el uso de una terminal si está usando una computadora Linux o Mac
   . Pero no requiere el uso de una pantalla HDMI, un teclado y un mouse.
   Descargue la imagen de Raspbian Jessie de
   https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
   Seleccione el que dice "Imagen de escritorio completa basada en Debian Jessie" (es decir, no versión Lite)
   Siga el enlace
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/README. md
   Muestra cómo instalar Raspbian instalado en la tarjeta MicroSD usando su máquina Mac, Linux o
   Windows. También reproducimos esos enlaces en esta sección.
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   Si desea instalar Raspbian en la tarjeta SD usando Mac OS X:
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation /installingimages/mac.md
   Si desea instalar Raspbian en la tarjeta SD usando Linux:
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/linux.md
   Si desea instalar Raspbian en la tarjeta SD usando Windows:
   https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/windows.md
   Una vez que siga los pasos, debe tener Raspbian Jessie instalado en la tarjeta MicroSD.
   Vaya a la Sección 3.
3. Configurar configuraciones
   En esta sección, (1) cambiará el nombre de host de la Raspberry Pi a un nombre único para su
   grupo, (2) establecerá configuraciones WiFi para la red empresarial IllinoisNet y posiblemente su hogar
   red, si tiene, (3) Configure un protocolo de descubrimiento simple para los dispositivos.
   Si vino aquí desde la Sección 2.1, tiene sentido que salte directamente a la Sección 3.1.
   Si vino aquí de la Sección 2.2, puede tomar 3.1, 3.2 o 3.3
   3.1 Configuración de configuraciones iniciales después de arrancar Raspberry Pi
   Como es de esperar, este método requiere tener una pantalla, un teclado y un mouse conectados a
   la Raspberry Pi. Encendiremos el sistema y editaremos los archivos de configuración en él. Si estos
   dispositivos no están conectados o aún no ha iniciado Pi, siga la Sección 2.1.1 para hacerlo.
   3.1.1 Cambiar nombre de host
   En las siguientes secciones, mostramos los comandos necesarios para realizar los cambios de configuración.
   Usaremos el editor nano. Si no se siente cómodo con nano, puede utilizar cualquier otro
   editor que prefiera. Tenga en cuenta que Ctrl + o guarda un archivo en nano, Ctrl + x sale de nano.
   Algunos de los comandos requieren sudo. El usuario predeterminado es pi y la contraseña predeterminada es raspberry
   En esta sección, queremos establecer el nombre de host de su raspberry pi en robotpiN. Reemplace N por
   su número de grupo asignado (por ejemplo, el nombre de host será robotpi4 para el Grupo 4). Para hacer
   eso, necesitamos editar dos archivos:
   sudo nano / etc / hosts
   Debe haber una línea (probablemente la última línea) 127.0.1.1 raspberrypi
   Cambiar el término raspberrypi a robotpiN
   Si no existe tal línea, o si el término después de 127.0.1.1 es otro, verifique si
   ha abierto el archivo correcto. Use Ctrl + o para guardar los cambios, Ctrl + x para salir de nano.
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   sudo nano / etc / hostname
   Cambie el término raspberrypi a robotpiN
   Use Ctrl + o para guarde sus cambios, Ctrl + x para salir de nano
   Tenga en cuenta que si llegó a esta sección porque se le indicó que siguiera la Sección 3.1.1,
   3.1.2, 3.1.3 y 3.1.4 cuando estaba en la Sección 3.3 (lo que sucede si ha montado la tarjeta
   MicroSD en una máquina Linux en lugar de conectarla a la Raspberry Pi), entonces los archivos
   que debería editar son ./etc/ hosts y ./etc/hostname (recuerde el
   punto inicial), siempre que haya realizado correctamente un cd (cambio de directorio) al sistema de archivos de
   Raspbian en la tarjeta MicroSD. La misma regla (es decir, debe haber un punto inicial) también se aplica
   para los archivos editados en la Sección 3.1.2, 3.1.3 y 3.1.4.
   3.1.2 Configurar WiFi
   Ejecute sudo nano / e tc / wpa_supplicant / wpa_supplicant.conf
   Vaya al final del archivo y agregue una sección como la siguiente. Esta configuración funcionará para la mayoría
   de sus redes WiFi domésticas, dado que está utilizando el esquema WPAPSK (que es el predeterminado estos
   días). Debe poner valores apropiados para los campos llamados your_home_wifi_name y
   your_home_wifi_passphrase. Tenga en cuenta la presencia de las ”comillas que deben
   incluir estos valores.
   network ={
   ssid =” your_home_wifi_name ”
   psk =” your_home_wifi_passphrase ”
   key_mgmt =WPAPSK
   }
   Usando el mismo mecanismo, ahora configuramos la red de IllinoisNet Enterprise. La red empresarial
   requiere tanto una identidad (su NetId) como una contraseña (su contraseña de NetId). Por
   razones de seguridad, en lugar de poner directamente la contraseña en texto plano, almacenaremos el
   hash de la contraseña. Ejecute el siguiente comando para generar el hash.
   echo n 'your_netid_password' | iconv t utf16le | openssl md4
   Tenga en cuenta las comillas simples alrededor de la contraseña de texto sin formato. Debe utilizar las comillas
   simples alrededor de la contraseña de texto sin formato. Debido a que las contraseñas generalmente contienen
   caracteres especiales, es posible que no funcionen si usa comillas dobles o sin comillas. La salida de
   este comando se verá como (stdin) =6602f435f01b917388 9a8d3b9bdcfd0b
   Su salida contendrá alguna otra cadena hexadecimal en lugar de 6602… fd0b dependiendo de
   su contraseña NetId. Ahora deberíamos ejecutar history cw para eliminar el historial del terminal ya que
   escribimos la contraseña en texto plano en el terminal, y eso no debería permanecer en el historial.
   Una vez que tenga el hash de la contraseña, agregue el siguiente bloque a el archivo wpa_supplicant.conf
   . Reemplace 6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b por el hash real que generó,
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   y your_net_id por su net_id. Tenga en cuenta la ausencia de comillas (“) alrededor de
   hash:6602… fd0b. Asegúrese de que no haya espacio entre la palabra clave hash:y el hash
   en sí mismo (es decir, la cadena hexadecimal que generó a partir de su contraseña de NetId)
   network ={
   ssid =”IllinoisNet”
   key_mgmt =WPAEAP
   proto =WPA2
   eap =PEAP
   ca_cert =”/ etc / ssl / certs / AddTrust_External_Root.pem”
   identidad =”your_net_id”
   contraseña =hash:6602f435f01b9173889a8d3b9bdcfd0b
   fase1 =”peapver =0 ″
   fase2 =” MSCHAPV2 ″
   }
   Use Ctrl + o para guardar sus cambios, Ctrl + x para salir de nano
   También puede copiar el texto de https://courses.engr.illinois.edu/cs424/mp/wpasupplicant.txt
   3.1.3 Configurar el cliente DHCP
   La Raspbian Jessie predeterminada hace que las interfaces de red sean manuales. Queremos configurar las interfaces
   para que tomen la dirección IP a través de DHCP. En esta sección editamos el archivo
   / etc / network / interfaces
   Abra el archivo ejecutando
   sudo nano / etc / network / interfaces
   Busque las palabras "manual" en el archivo y cámbielos por "dhcp". Debería haber tres
   instancias de este tipo. Finalmente, el archivo debería verse como sigue. Hemos destacado los cambios: