IoT Data Science PiNet для визуализации данных смарт-экрана в реальном времени: 4 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Вы можете легко собрать сеть интеллектуальных дисплеев Интернета вещей для визуализации данных, чтобы усилить ваши исследовательские усилия в области науки о данных или любой другой количественной области.

Вы можете вызывать клиентов прямо из своего статистического кода (Python, R, Matlab / Octave, SAS и т. Д.), И он обновляет отображение в режиме реального времени.

Идея состоит в том, что дешевые старые настольные мониторы, которые у вас могут валяться, могут быть перенаправлены на устройства IoT, где дешевые платы разработки Raspberry Pi получают и отображают ваши визуализации данных по беспроводной сети в реальном времени с вашего основного устройства (например, ноутбука). Если у вас нет плоских экранов, не волнуйтесь, они бесплатные - почти бесплатные.

Стоимость и требования к оборудованию минимальны.

ЧТО ТЕБЕ ПОНАДОБИТСЯ

• 1 или более Raspberry Pi

  • Я начал с 3, из которых 2 были 3B + и 1 был нулевым.
  • Стоимость: ~ 10-40 долларов

• Любой дисплей

  • Я начал с нескольких плоских дисплеев до HDMI.

    • Бесплатно - 25 долларов США / каждый в Free Cycle, Craigslist, магазинах подержанных товаров, в вашем гараже, на eBay и т. Д. Чтобы получить хорошие скидки на более старые и более тяжелые предметы, такие как этот магазин, на местном уровне. Люди выбрасывают свои настольные устройства.
    • Необязательно: настенное крепление для плоского экрана (~ 9 долларов США для экранов обычного размера, 20–30 долларов США для дисплеев с большим экраном, например, 50 дюймов)
  • Если у него нет HDMI (или если вы используете Pi Zero), вы можете просто получить конвертер стоимостью менее 8 долларов от Amazon, eBay, Micro Center, Walmart, вашего друга, где угодно.

• Кабели HDMI или micro-HDMI

  • Бесплатно, если у вас есть Pi или куча запчастей, как у меня.
  • 2 доллара США с бесплатной доставкой от различных интернет-магазинов

Если у вас есть код из GitHub, оборудование и Raspberry Pi, работающие под управлением любой ОС, которую вы хотите, я считаю, что это займет максимум от нескольких минут до 1 часа.

Вы можете легко адаптировать этот проект к другим вариантам использования Интернета вещей. Вы также можете сделать версию для Arduino! Пожалуйста, не стесняйтесь сотрудничать со мной на GitHub.

Шаг 1. Подключите Pi к дисплею (ам)

Это быстро и просто.

Просто возьмите вышеупомянутый кабель HDMI (для Pi) или micro-HDMI (для Pi Zero) и вставьте в Pi. Повторите эти действия для дисплея, используя любые подходящие переходники (с HDMI на micro-HDMI и т. Д.).

Выполнено.

Шаг 2: приготовьте 1 или несколько Raspberry Pi

Пи заработал? Вы можете пропустить вперед!

Просто беги

sudo apt install feh

если вы хотите использовать ту же программу просмотра изображений, что и я.

В противном случае этот шаг не является специфическим для этого урока - как и для любого проекта Pi, нам просто нужно, чтобы у вас был Pi, на котором работает Raspbian или ваша любимая ОС. Кроме того, мы захотим пойти дальше и убедиться, что он настроен с вашим паролем WiFi (или предпочтительным механизмом авторизации), и я дам вам несколько настроек IMHO "лучших практик", которые подходят для проектов IoT / Pi для любителей (не обязательно для безопасности, производительности, производственного использования или любого другого подобного контекста).

Моя стратегия, состоящая из двух частей, состоит в том, чтобы связать вас с подробными, хорошо известными инструкциями от третьих лиц, а затем дать вам мой общий обзор того, что делать.

1. Подробные, хорошо зарекомендовавшие себя инструкции по установке Raspberry Pi из третьей части

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

2. Мой общий обзор

   1. Получите любой Pi с поддержкой Wi-Fi

      1. Pi 2 с USB-адаптером беспроводной сети
      2. 3, 3Б +
      3. Ноль W, Ноль WH

   2. Используйте соответствующий кабель HDMI или micro-HDMI для подключения дисплеев к Pi.

      1. советы конвертера (около 10 долларов на Amazon, eBay и т. д.) можно использовать для старых дисплеев, таких как VGA
      2. Старые плоские экраны VGA стоят от 5 до 25 долларов в подержанных магазинах! Вы также можете заменить настольные крепления на настенное крепление для плоского экрана за 9 долларов, если хотите.

   3. Запишите NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware или любую из множества забавных ОС Linux, которые вы можете изучить и использовать бесплатно

      1. Любая карта памяти 8 ГБ + micro SD подойдет
      2. Любой инструмент для записи, например Etcher.io, Unetbootin, LiLi и т. Д.
   4. Запускаем ОС, подключаемся к сети WiFi, сохраняем пароль.

   5. Запустите Raspi-config (или эквивалент вашей ОС) и установите следующие параметры

      1. Загрузитесь на рабочий стол
      2. Автоматический вход в систему как пи (хорошо для разработки IoT, плохо для безопасности в производстве)

      3. Отключить сон (есть много способов сделать это)

         1. Для меня было достаточно просто отключить заставку (возможно, из-за предустановленной заставки в моей вилке Google AIY Raspbian)
         2. В любом другом случае есть несколько способов сделать это с помощью интерфейса командной строки, или вы можете установить `xscreensaver`, а затем отключить его в графическом интерфейсе.
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. Установить feh

      1. это простой, легкий и популярный инструмент для просмотра изображений для Linux, который мы можем использовать
      2. sudo apt install feh
      3. Любая другая программа для просмотра изображений тоже подойдет

Шаг 3. Клонировать + обновить мой код для создания автоматизированного конвейера данных в реальном времени

Если вы еще этого не сделали, вам следует сейчас скопировать мой пример кода с GitHub.

У вас есть несколько вариантов, как это сделать:

• Перейдите на GitHub и загрузите файлы в виде ZIP-архива.
• Клонировать с
• git clone [email protected]: hack-r / IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• Просто взгляните на мой код и напишите свою версию с нуля

Получив код, обновите пути, указав свои собственные пути, пароли и ключи SSH.

Шаг 4. Создание и автоматическое распространение визуализации данных на интеллектуальные дисплеи Интернета вещей в режиме реального времени

На этом последнем и наиболее удовлетворительном шаге мы просто проверили собранную сеть Pi!

Для нашего статистического эквивалента «Hello World» позволяет запустить сценарий на вашем ноутбуке или основном устройстве для проведения машинного обучения с некоторыми данными, создания визуализаций данных и отображения их на наших интеллектуальных экранах («клиентах») на основе Pi.

ДЕМО

В следующей демонстрации в качестве примера первичного устройства («сервера») используется портативный компьютер Windows с R.

1. Сначала в командной строке был выполнен сценарий R, снова файл example. R с GitHub.

   1. Как показано на 1-м снимке экрана командной строки
   2. В примере файла печатаются первые несколько строк из 2 наборов данных и создаются графики визуализации данных (файлы-p.webp" />

2. ДОПОЛНИТЕЛЬНО Сценарий аутентификации работает с SCP (WinSCP в этой демонстрации)

   1. Запуск этого скрипта вне R или Python больше не нужен, с моим обновленным кодом GitHub:)
   2. Вы также можете запустить его напрямую из командной строки cmd
   3. SSH тоже в порядке
   4. SFTP тоже в порядке
   5. Конкретная реализация / приложение неважно

   6. Это файл scp_pi_pushN.txt с GitHub

      Я установил по одному на клиентское устройство

Альт!

Теперь на ваших интеллектуальных дисплеях отображаются визуализации данных из вашей статистической программы!