Подключение Raspberry Pi к Центр Интернета вещей Azure

В этой статье приведены основные шаги для начала подключения Raspberry Pi, на котором запущена ОС Raspberry Pi, к облаку с помощью Azure IoT Hub. Вы можете использовать физическое устройство Raspberry Pi или эмулятор онлайн-устройств.

Предварительные условия

Перед началом работы с этой статьей подготовьте следующие предварительные требования:

• Подписка Azure.
• Центр Интернета вещей в подписке Azure. Если у вас еще нет центра, выполните действия, описанные в разделе Создание центра Интернета вещей.
• Устройство, зарегистрированное в центре Интернета вещей. Если у вас нет устройств в Центре Интернета вещей, выполните действия, описанные в разделе "Регистрация устройства".

Использование онлайн-симулятора

Нажмите следующую кнопку, чтобы запустить симулятор Raspberry Pi в Интернете.

В веб-симуляторе есть 3 области.

1. Область сборки — графическое изображение симулятора Pi, включая подключения между pi и двумя устройствами:

   • Датчик влажности BME280, подключенный к I2C.1
   • Светодиодный индикатор, подключенный к GPIO 4

2. Область кодирования. Интерактивный редактор кода, позволяющий писать код, используя Raspberry Pi. Пример приложения по умолчанию собирает данные датчика из имитированного датчика BME280 и отправляет эти данные в центр Интернета вещей. Приложение полностью совместимо с реальными устройствами Pi.

3. Окно интегрированной консоли — окно, отображающее выходные данные кода. В верхней части этого окна есть 3 кнопки.

   • Запуск. Запуск приложения в области кодирования.

   • Сброс - Сброс области кодирования до стандартного образца приложения.

   • Свернуть или развернуть . В правой части есть кнопка для свернуть или развернуть окно консоли.

Запуск примера приложения на веб-симуляторе Pi

1. В области программирования убедитесь, что вы работаете с примером приложения по умолчанию. Замените заполнитель в строке 15 строкой подключения устройства из вашего Центра Интернета вещей.

   

2. Выберите "Запустить " или ввести npm start в окне интегрированной консоли, чтобы запустить приложение.

Вы увидите следующие выходные данные, показывающие данные датчика и сообщения, отправляемые в Центр Интернета вещей:

Использование физического устройства

В следующих разделах описана настройка решения Raspberry Pi, в том числе:

• Устройство Raspberry Pi

  Примечание.

  Действия, описанные в этой статье, проверяются на досках Raspberry Pi 2 и Raspberry Pi 3.

• Монитор, USB-клавиатура и мышь, подключенные к Pi.

• Mac или ПК под управлением Windows или Linux.

• Подключение к Интернету.

• Карта microSD размером 16 ГБ или больше.

• Адаптер USB-SD или карта microSD для записи образа операционной системы на карту microSD.

• Источник питания 5 В 2 A с кабелем Micro USB длиной примерно 1,8 метра.

Установка Raspberry Pi OS

Подготовьте карту microSD для установки образа Raspberry Pi OS.

1. Скачайте Raspberry Pi OS в комплекте с рабочим столом.

   a. Raspberry Pi OS с рабочим столом (ZIP-файл).

   b. Извлеките Raspberry Pi OS с образом рабочего стола в папку на компьютере.

2. Установите Raspberry Pi OS с рабочим окружением на карту microSD.

   a. Скачайте и установите служебную программу Etcher для записи данных на карты SD.

   b. Запустите Etcher и выберите Raspberry Pi OS с образом рабочего стола, извлеченного на шаге 1.

   с. Выберите диск карточки microSD, если он еще не выбран.

   d. Выберите Flash, чтобы установить ОС Raspberry Pi с настольным компьютером на карточку microSD.

   д) По завершении установки удалите карту microSD из компьютера. Удалять карту microSD напрямую безопасно, так как программа Etcher автоматически извлекает или отключает карту microSD после завершения.

   f. Вставьте карту microSD в устройство Pi.

Включение SSH и I2C

1. Подключите Pi к монитору, клавиатуре и мыши.

2. Запустите Pi и войдите в Raspberry Pi OS, указав имя пользователя pi и пароль raspberry.

3. Выберите значок Raspberry >Настройки>Конфигурация Raspberry Pi.

   

4. На вкладке "Интерфейсы" установите для SSH и I2C значение "Включить", а затем нажмите кнопку "ОК".

   Интерфейс	Описание
   SSH	Secure Shell (SSH) используется, чтобы выполнить удаленное подключение к Raspberry Pi с помощью удаленной командной строки. SSH — это предпочтительный метод для удаленной отправки команд вашему Raspberry Pi в этом документе.
   I2C	I2C — это протокол связи, используемый для взаимодействия с оборудованием, например датчиками. Этот интерфейс необходим для взаимодействия с физическими датчиками в этой статье.

   Если у вас нет физических датчиков и вы хотите использовать смоделированные данные датчиков с устройства Raspberry Pi, вы можете отключить параметр I2C.

   

Подключение устройства Pi к сети

Включите устройство Pi, используя кабель Micro USB и источник питания. Подключите Pi к проводной сети с помощью кабеля Ethernet или выполните инструкции от Raspberry Pi Foundation для подключения устройства Pi к беспроводной сети. После подключения Pi к сети необходимо записать IP-адрес вашего Pi.

Запустить образец приложения на Raspberry Pi

В следующих примерах собираются данные с датчика BME280 (или, если оборудование недоступно, можно их имитировать) и отправляются в узел IoT.