IoT Data Science PiNet per a dades de pantalla intel·ligent en temps real Viz: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-31 10:17

Podeu muntar fàcilment una xarxa IoT de pantalles intel·ligents per a la visualització de dades per suplementar els vostres esforços de recerca en ciències de dades o qualsevol camp quantitatiu.

Podeu trucar al "push" de les vostres parcel·les als clients directament des del vostre codi estadístic (Python, R, Matlab / Octave, SAS, etc.) i actualitza les visualitzacions en temps real.

La idea és que els monitors d’escriptori vells i econòmics que pugueu tenir a prop es puguin tornar a proposar als dispositius IoT, on les plaques de desenvolupament Raspberry Pi barates reben i mostren les vostres visualitzacions de dades sense fils en temps real des del vostre dispositiu principal (per exemple, un ordinador portàtil). Si no teniu cap pantalla plana, no us preocupeu, són gratuïts, gairebé gratuïts.

Els costos i els requisits de maquinari són mínims.

EL QUE NECESSITARÀ

• 1 o més Raspberry Pi

  • Vaig començar amb 3, dels quals 2 eren 3B + i 1 era zero
  • Cost: ~ 10 a 40 dòlars
• Qualsevol pantalla

  • Vaig començar amb algunes pantalles de pantalla plana pre-HDMI

    • Gratuït: 25 dòlars / cada un a Free Cycle, Craigslist, botigues de segona mà, garatge, eBay, etc. La gent llença els seus equips d’escriptori.
    • Opcional: suports de paret de pantalla plana (~ 9 $ per a pantalles de mida normal d'escriptori, 20-20 $ per a pantalles de pantalla gran, per exemple, 50 ")
  • Si no té HDMI (o si utilitzeu un Pi Zero), podeu obtenir un convertidor <8 dòlars d'Amazon, eBay, Micro Center, Walmart, el vostre amic, sigui on sigui

• Cables HDMI o micro-HDMI

  • Gratuït si el teniu amb el vostre Pi o si teniu un munt de recanvis com jo
  • 2 dòlars amb enviament gratuït de diversos minoristes en línia

Un cop tingueu el codi de GitHub, el maquinari i els vostres Raspberry Pi estigueu executant el sistema operatiu que vulgueu, estimo que hauria de trigar uns minuts a 1 hora com a màxim.

Podeu adaptar fàcilment aquest projecte a altres casos d’ús de l’IoT. És possible que també vulgueu fer una versió Arduino. No dubteu a col·laborar amb mi a GitHub.

Pas 1: connecteu Pi (s) a Display (s)

Això és ràpid i senzill.

Només heu d’agafar l’esmentat cable HDMI (per a Pi) o micro-HDMI (per a Pi Zero) i inserir-lo al Pi. Repetiu-ho per a la pantalla mitjançant els adaptadors adequats (HDMI a micro-HDMI, etc.).

Fet.

Pas 2: prepareu un o més Raspberry Pi

Ja tens el Pi en marxa? Podeu saltar endavant!

Només cal córrer

sudo apt install feh

si voleu utilitzar el mateix visor d'imatges que jo.

En cas contrari, aquest pas no és específic d’aquest tut, ja que per a qualsevol projecte Pi, només necessitem que tingueu un Pi que executi Raspbian o el vostre sistema operatiu preferit. A més, voldrem continuar i assegurar-nos que estigui configurat amb la vostra contrasenya WiFi (o el mecanisme d’autorització preferit) i us donaré alguns paràmetres de “bones pràctiques” IMHO que són bons per als projectes IoT / Pi aficionats (no necessàriament per seguretat, rendiment, ús de producció o qualsevol altre context semblant).

La meva estratègia de dues parts aquí és enllaçar-vos amb instruccions detallades i ben establertes de tercers i, després, oferir-vos la meva visió general d’alt nivell sobre què fer.

1. Instruccions detallades i ben establertes de configuració de Raspberry Pi de la 3a part

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

2. La meva visió general d’alt nivell

   1. Obteniu qualsevol Pi habilitat per a WiFi

      1. Pi 2 amb adaptador de xarxa sense fils USB
      2. 3, 3B +
      3. Zero W, Zero WH

   2. Utilitzeu el cable HDMI o micro-HDMI adequat per connectar les pantalles al Pi

      1. consells sobre convertidors (aproximadament 10 dòlars a Amazon, eBay, etc.) es poden utilitzar per a pantalles antigues com VGA
      2. Les pantalles planes VGA més antigues costen entre $ 5 i $ 25 a les botigues de segona mà. Si voleu, també podeu canviar els muntatges de l’escriptori per un muntatge de pantalla plana de 9 $.

   3. Crea NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware o qualsevol dels molts divertits sistemes operatius Linux que pots explorar i utilitzar de forma gratuïta.

      1. Qualsevol targeta micro SD de 8 GB + està bé
      2. Qualsevol eina de gravació com Etcher.io, Unetbootin, LiLi, etc.
   4. Inicieu el sistema operatiu, connecteu-vos a la vostra xarxa WiFi i deseu la vostra contrasenya

   5. Inicieu Raspi-config (o l'equivalent del vostre sistema operatiu) i configureu les opcions següents

      1. Arrenca a l'escriptori
      2. Inici de sessió automàtic com a pi (bo per al desenvolupament d'IoT, dolent per a la seguretat en la producció)

      3. Desactiva el son (hi ha moltes maneres de fer-ho)

         1. Per a mi, només desactivar el salvapantalles era suficient (possiblement a causa del salvapantalles preinstal·lat a la meva bifurcació de Google AIY de Raspbian)
         2. En qualsevol altre cas, hi ha diverses maneres de fer CLI o podeu instal·lar `xscreensaver` i desactivar-lo a la GUI
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. Instal·leu feh

      1. això és només una eina de visualització d'imatges simple, lleugera i popular per a Linux que podem utilitzar
      2. sudo apt install feh
      3. Qualsevol altre visor d’imatges també està bé

Pas 3: clona + actualitza el meu codi per crear una canonada de dades automatitzada en temps real

Si encara no ho heu fet, hauríeu de copiar el meu codi d'exemple de GitHub en aquest moment.

Teniu diverses opcions sobre com fer-ho:

• Aneu a GitHub i descarregueu els fitxers com a.zip
• Clona amb
• git clone [email protected]: hack-r / IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• Només cal que mireu el meu codi i escriviu la vostra pròpia versió des de zero

Un cop tingueu el codi, actualitzeu els camins amb els vostres propis camins, contrasenyes i claus SSH.

Pas 4: creeu i distribuïu automàticament dades Viz a les pantalles intel·ligents d’IoT en temps real

En aquest darrer i més satisfactori pas, simplement posem a prova la nostra xarxa Pi muntada.

El nostre equivalent estadístic de "Hello World" permet executar un script al vostre ordinador portàtil o dispositiu principal per dur a terme l'aprenentatge automàtic sobre algunes dades, crear visualitzacions de dades i mostrar-les a les nostres pantalles intel·ligents ("clients") basades en Pi.

DEMO

La demostració següent utilitza un ordinador portàtil de Windows amb R com a exemple de dispositiu principal ("servidor").

1. Primer es va executar l'script R a la línia d'ordres de nou el fitxer example. R de GitHub

   1. Com es mostra a la primera captura de pantalla de la sol·licitud cmd
   2. El fitxer d'exemple imprimeix les primeres files de 2 conjunts de dades i crea dades, és a dir, gràfics (fitxers-p.webp" />

2. OPCIONAL L'escriptura d'autenticació s'executa contra SCP (WinSCP en aquesta demostració)

   1. Ja no cal executar aquest script fora de R o Python, amb el meu codi GitHub actualitzat:)
   2. També podeu executar-lo directament a la línia d’ordres cmd
   3. SSH també està bé
   4. SFTP també està bé
   5. Implementació específica / aplicació sense importància

   6. Aquest és el fitxer scp_pi_pushN.txt de GitHub

      Ho he configurat amb 1 per dispositiu client

Viola!

Les vostres pantalles intel·ligents ara mostren les visualitzacions de dades del vostre programa estadístic.