IoT Data Science PiNet สำหรับข้อมูลหน้าจออัจฉริยะแบบเรียลไทม์ ได้แก่ 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-31 10:25

คุณสามารถรวมเครือข่าย IoT ของจอแสดงผลอัจฉริยะสำหรับการแสดงข้อมูลเป็นภาพได้อย่างง่ายดาย เพื่อเพิ่มพลังให้กับความพยายามในการวิจัยของคุณใน Data Science หรือสาขาเชิงปริมาณใดๆ

คุณสามารถเรียก "พุช" ของแปลงของคุณไปยังไคลเอนต์ได้จากภายในรหัสทางสถิติของคุณ (Python, R, Matlab/Octave, SAS ฯลฯ) และจะอัปเดตการแสดงผลแบบเรียลไทม์

แนวคิดคือจอภาพเดสก์ท็อปเก่าราคาถูกที่คุณวางอยู่รอบๆ สามารถนำมาใช้ใหม่กับอุปกรณ์ IoT ที่บอร์ดพัฒนา Raspberry Pi ราคาถูกรับและแสดงการสร้างภาพข้อมูลของคุณแบบไร้สายในแบบเรียลไทม์จากอุปกรณ์หลักของคุณ (เช่น แล็ปท็อป) หากคุณไม่มีจอแบนก็ไม่ต้องกังวล จอเหล่านี้ฟรี - เกือบฟรี

ข้อกำหนดด้านต้นทุนและฮาร์ดแวร์มีน้อย

สิ่งที่คุณต้องการ

• Raspberry Pi's 1 ชิ้นขึ้นไป

  • ฉันเริ่มต้นด้วย 3 โดย 2 เป็น 3B+ และ 1 เป็นศูนย์
  • ราคา: ~$10 - $40

• จอแสดงผลใด ๆ

  • ฉันเริ่มต้นด้วยจอแบน pre-HDMI สองสามจอ

    • ฟรี - $ 25 / ต่อครั้งใน Free Cycle, Craigslist, ร้านค้ามือ 2, โรงรถของคุณ, eBay ฯลฯ เพื่อรับข้อเสนอที่ดีสำหรับสินค้าที่หนักกว่าเช่นร้านนี้ในพื้นที่ ผู้คนกำลังทิ้งอุปกรณ์เดสก์ท็อปของพวกเขา
    • อุปกรณ์เสริม: ตัวยึดติดผนังแบบจอแบน (~$9 สำหรับหน้าจอขนาดเดสก์ท็อปปกติ, $20 - $30 สำหรับจอภาพขนาดใหญ่ เช่น 50")
  • หากไม่มี HDMI (หรือถ้าคุณใช้ Pi Zero) คุณสามารถรับตัวแปลง <$8 จาก Amazon, eBay, Micro Center, Walmart, เพื่อนของคุณได้ทุกที่

• สาย HDMI หรือ micro-HDMI

  • ฟรีถ้าคุณได้มันมากับ Pi ของคุณหรือมีอะไหล่มากมายเช่นฉัน
  • $2 พร้อมค่าจัดส่งฟรีจากร้านค้าปลีกออนไลน์ต่างๆ

เมื่อคุณมีรหัสจาก GitHub แล้ว ฮาร์ดแวร์ และ Raspberry Pi ของคุณกำลังทำงานบนระบบปฏิบัติการใด ๆ ที่คุณต้องการ ฉันคาดว่าน่าจะใช้เวลาประมาณสองสามนาทีถึง 1 ชั่วโมงอย่างมากที่สุด

คุณสามารถปรับโปรเจ็กต์นี้ให้เข้ากับกรณีการใช้งาน IoT อื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย คุณอาจต้องการสร้างเวอร์ชัน Arduino! โปรดอย่าลังเลที่จะร่วมมือกับฉันใน GitHub

ขั้นตอนที่ 1: เชื่อมต่อ Pi กับจอแสดงผล

นี้เป็นเรื่องง่ายและรวดเร็ว

เพียงหยิบสาย HDMI (สำหรับ Pi) หรือ micro-HDMI (สำหรับ Pi Zero) ดังกล่าวแล้วเสียบเข้ากับ Pi ทำซ้ำสำหรับจอแสดงผลโดยใช้อะแดปเตอร์ที่เหมาะสม (HDMI เป็น micro-HDMI ฯลฯ)

เสร็จแล้ว.

ขั้นตอนที่ 2: เตรียม Raspberry Pi 1 ตัวขึ้นไป

เตรียมพร้อม Pi ของคุณแล้วหรือยัง? คุณสามารถข้ามไปข้างหน้า!

แค่วิ่ง

sudo apt ติดตั้ง feh

หากคุณต้องการใช้โปรแกรมดูภาพแบบเดียวกับที่ฉันทำ

มิฉะนั้น ขั้นตอนนี้ไม่ได้เจาะจงสำหรับ tut นี้ สำหรับโปรเจ็กต์ Pi ใดๆ เราแค่ต้องการให้คุณมี Pi ที่ใช้ Raspbian หรือ OS ที่คุณชื่นชอบ นอกจากนี้ เราต้องการดำเนินการต่อไป และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตั้งค่ารหัสผ่าน WiFi ของคุณแล้ว (หรือกลไกการอนุญาตที่ต้องการ) และฉันจะให้การตั้งค่า "แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด" ของ IMHO แก่คุณ ซึ่งเหมาะสำหรับโครงการ IoT/Pi สำหรับงานอดิเรก (ไม่จำเป็น) เพื่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ การใช้งานจริง หรือบริบทอื่นๆ ที่คล้ายกัน)

กลยุทธ์ 2 ส่วนของฉันที่นี่คือการเชื่อมโยงคุณไปยังคำแนะนำที่มีรายละเอียดและเป็นที่ยอมรับจากบุคคลที่สาม จากนั้นจึงให้ภาพรวมระดับสูงเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องทำ

1. คำแนะนำการตั้งค่า Raspberry Pi ส่วนที่ 3 อย่างละเอียดและเป็นที่ยอมรับ

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

2. ภาพรวมระดับสูงของฉัน

   1. รับ Pi. ที่เปิดใช้งาน WiFi

      1. Pi 2 พร้อมอะแดปเตอร์เครือข่ายไร้สาย USB
      2. 3, 3B+
      3. ศูนย์ W ศูนย์ WH

   2. ใช้สาย HDMI หรือ micro-HDMI ที่เหมาะสมเพื่อเชื่อมต่อจอภาพของคุณกับ Pi

      1. เคล็ดลับตัวแปลง (ประมาณ 10 ดอลลาร์ใน Amazon, eBay ฯลฯ) สามารถใช้กับจอแสดงผลรุ่นเก่า เช่น VGA
      2. จอแบน VGA รุ่นเก่ามีราคาประมาณ $5 - $25 ที่ร้านค้ามือ 2! คุณยังสามารถเปลี่ยนตัวยึดเดสก์ท็อปสำหรับตัวยึดติดผนังแบบจอแบนราคา $ 9 ได้หากต้องการ

   3. เบิร์น NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware หรือ Linux OS สนุกๆ มากมายที่คุณสามารถสำรวจและใช้งานได้ฟรี

      1. การ์ด micro SD ขนาด 8GB+ ใดก็ได้
      2. เครื่องมือเบิร์นต่างๆ เช่น Etcher.io, Unetbootin, LiLi และอื่นๆ
   4. เปิดระบบปฏิบัติการ เชื่อมต่อกับเครือข่าย WiFi บันทึกรหัสผ่านของคุณ

   5. เรียกใช้ Raspi-config (หรือระบบปฏิบัติการที่เทียบเท่า) และตั้งค่าตัวเลือกต่อไปนี้

      1. บูตไปที่เดสก์ท็อป
      2. เข้าสู่ระบบอัตโนมัติเป็น pi (ดีสำหรับการพัฒนา IoT ไม่ดีสำหรับความปลอดภัยในการผลิต)

      3. ปิดการใช้งานโหมดสลีป (มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้)

         1. สำหรับฉันเพียงแค่ปิดการใช้งานสกรีนเซฟเวอร์ก็เพียงพอแล้ว (อาจเป็นเพราะสกรีนเซฟเวอร์ที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าใน Google AIY fork ของ Raspbian)
         2. ในกรณีอื่น ๆ มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ CLI หรือคุณสามารถติดตั้ง 'xscreensaver' จากนั้นปิดการใช้งานใน GUI
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. ติดตั้ง feh

      1. นี่เป็นเพียงเครื่องมือดูรูปภาพที่ใช้งานง่าย น้ำหนักเบา และเป็นที่นิยมสำหรับ Linux ที่เราสามารถใช้ได้
      2. sudo apt ติดตั้ง feh
      3. โปรแกรมดูภาพอื่น ๆ ก็ใช้ได้เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 3: โคลน + อัปเดตรหัสของฉันเพื่อสร้างไปป์ไลน์ข้อมูลแบบเรียลไทม์อัตโนมัติ

หากคุณยังไม่ได้ดำเนินการ คุณควรคัดลอกโค้ดตัวอย่างของฉันจาก GitHub ในตอนนี้

คุณมีหลายทางเลือกในการดำเนินการดังกล่าว:

• ตรงไปที่ GitHub และดาวน์โหลดไฟล์เป็น.zip
• โคลนด้วย
• โคลน git [email protected]:hack-r/IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• แค่เหลือบมองโค้ดของฉันแล้วเขียนเวอร์ชันของคุณเองตั้งแต่ต้น

เมื่อคุณมีรหัสแล้ว โปรดอัปเดตเส้นทางด้วยเส้นทาง รหัสผ่าน และคีย์ SSH ของคุณเอง

ขั้นตอนที่ 4: สร้างและแจกจ่ายข้อมูล Viz โดยอัตโนมัติไปยัง IoT Smart Display ในแบบเรียลไทม์

ในขั้นตอนสุดท้ายและน่าพอใจที่สุดนี้ เราเพียงแค่นำเครือข่าย Pi ที่ประกอบขึ้นมาเพื่อทดสอบ!

สำหรับสถิติเทียบเท่า "Hello World" ของเรา ให้เรียกใช้สคริปต์บนแล็ปท็อปหรืออุปกรณ์หลักของคุณเพื่อดำเนินการ Machine Learning กับข้อมูลบางอย่าง สร้างการแสดงข้อมูลเป็นภาพ และแสดงบนหน้าจออัจฉริยะที่ใช้ Pi ("ไคลเอ็นต์")

การสาธิต

การสาธิตต่อไปนี้ใช้แล็ปท็อป Windows ที่ใช้ R เป็นตัวอย่างของอุปกรณ์หลัก ("เซิร์ฟเวอร์")

1. ขั้นแรกให้เรียกใช้สคริปต์ R บนบรรทัดคำสั่งอีกครั้งในไฟล์ตัวอย่าง R จาก GitHub

   1. ตามที่แสดงในสกรีนช็อตที่ 1 ของ cmd prompt
   2. ไฟล์ตัวอย่างจะพิมพ์สองสามแถวแรกของชุดข้อมูล 2 ชุดและสร้างแผนภาพข้อมูล (ไฟล์-p.webp" />

2. ไม่บังคับ สคริปต์การตรวจสอบความถูกต้องทำงานกับ SCP (WinSCP ในการสาธิตนี้)

   1. ไม่จำเป็นต้องใช้สคริปต์นี้นอก R หรือ Python อีกต่อไปด้วยรหัส GitHub ที่อัปเดตของฉัน:)
   2. คุณยังสามารถเรียกใช้บนบรรทัดคำสั่ง cmd ได้โดยตรง
   3. SSH ก็ใช้ได้เช่นกัน
   4. SFTP ก็ใช้ได้เช่นกัน
   5. การใช้งานเฉพาะ/แอพไม่สำคัญ

   6. นี่คือไฟล์ scp_pi_pushN.txt จาก GitHub

      ฉันตั้งค่านี้ด้วย 1 ต่ออุปกรณ์ไคลเอนต์

วิโอลา!

Smart Display ของคุณกำลังแสดงการสร้างภาพข้อมูลจากโปรแกรมสถิติของคุณ!