Raspberry Pi PN - Patrick Schnabel...Elektronik-Fibel Kommunikationstechnik-Fibel Computertechnik-Fibel Netzwerktechnik-Fibel 4 Raspberry Pi PN.key - 21. März 2016. Screencast Aufzeichnung

Raspberry PiProgrammieren und Netzwerke bauen

Der Raspberry Pi ist ein Mini-Computer, der ursprünglich für Schüler und Studenten gedacht ist, aus diesem Grund sehr günstig ist und nur ca. 35 Euro kostet. Dieser Mini-Computer ermöglicht den Erstkontakt zu Linux, Shell Scripting, Programmieren, Physical Computing und kann auch im Produktiveinsatz verwendet werden. Ganz nebenbei kann man mit dem Raspberry Pi viel über die grundsätzliche Funktionsweise von Computern lernen.

1 Raspberry Pi PN.key - 21. März 2016

Patrick Schnabel• Elektronik-Kompendium.de

• Fachbuchautor fürElektronik und IT

• Dozent an der DHBWin Stuttgart

• Themenschwerpunkte: Einführung in die IT und Kommunikationssysteme

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Patrick Schnabel ist ausgebildeter Kommunikationselektroniker und war mehrere Jahre bei Bosch, Avaya und der LBBW als Servicetechniker im Bereich Telekommunikation und Netze tätig. Heute ist er Fachbuchautor für Elektronik und Informationstechnik. Er betreibt dazu auch die Webseite Elektronik-Kompendium.de für Azubis und Studenten, die sich in einer technischen Ausbildung befinden. Parallel dazu ist er als Dozent an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg in Stuttgart für die Fachrichtung Wirtschaftsinformatik tätig. Er hält dort die Vorlesungen "Einführung Rechnersysteme" und "Kommunikationssysteme".


www.elektronik-kompendium.de

Elektronik-Kompendium.de ist die Webseite über Elektronik, Computertechnik, Kommunikationstechnik und Netzwerktechnik.


Bücher

Elektronik-Fibel

Kommunikationstechnik-Fibel

Computertechnik-Fibel

Netzwerktechnik-Fibel


Screencast

Aufzeichnung von Folien und die dazugehörigen Ausführungen.

Video auf YouTube.


www.patrick-schnabel.de

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Folien als PDF-Datei und Video zu finden auf www.patrick-schnabel.de.


Der Raspberry Pi wurde ursprünglich für Bildungszwecke entwickelt, um ihn an Schulen und Universitäten einzusetzen und den Unterricht und das Studium interessanter zu gestalten.Leider befindet sich der praktische Einsatz des Raspberry Pi oder eines vergleichbaren Einplatinen-Computers in Deutschland, Österreich und der Schweiz noch in den Kinderschuhen. Hört man sich zu dem Thema um, findet man nur wenige Beispiele, die den Einsatz des Raspberry Pi im Schulunterricht, in der Ausbildung oder im Studium zeigen.


Programmierenmit dem Raspberry Pi

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…9


Scratch ist eine erstmals 2007 veröffentlichte erziehungsorientierte visuelle Programmiersprache für Kinder und Jugendliche inklusive ihrer Entwicklungsumgebung und der eng verknüpften Online-Community-Plattform.

hr Ziel ist es, Neueinsteiger − besonders Kinder und Jugendliche − mit den Grundkonzepten der Computerprogrammierung vertraut zu machen.


Python11

Python ist eine universelle Programmiersprache. Der Fokus liegt auf der Programmlesbarkeit.Python gilt als einfach zu erlernende Sprache, da sie über eine klare und übersichtliche Syntax verfügt.

Python ist das moderne „Basic“ mit mehr Potential.


Grundlagen: Python

• Unterscheidung Python Version 2.7 und 3.x

• ist auf Raspbian vorinstalliert (Raspberry Pi)

• Verzicht auf geschweifte Klammern

• Programmstruktur durch Einrückungen

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Unsere Entwicklungsumgebung

IPython Notebook

https://try.jupyter.org/

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IPython Notebook

Web-Dienst zum Editieren und Ausführen von Python-Code im Browser.

Python ohne Konsole im Browser ausprobieren:https://try.jupyter.org/


Rechts oben auf „New“ klicken und „Python 3“ auswählen.


Hallo-Welt-Einzeiler


Mathematische Probleme lösen

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Mathematische Probleme mit Python lösen

Nicht alle mathematischen Probleme und Aufgaben lassen sich schriftlich oder per Taschenrechner lösen. Manchmal kann man sich mit einer Programmiersprache behelfen.

Programmieren heisst Abläufe (Aufgaben, Prozesse) festzulegen, die anschliessend ein Computer ausführen kann.


Aufgabe 1: Zwei mal zwei plus zwei durch zwei minus zwei

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Wie viel ist 2 x 2 + 2 : 2 - 2?

Rechenregel beachten: Es gilt Punkt- vor Strichrechnung!

Unter Beachtung der Zwischenergebnisse:4 + 1 - 2 = 3


print ("Ergebnis:", int(2 * 2 + 2 / 2 - 2) )

Kennt Python die Rechenregeln richtig?

Was bewirkt „int()“?

Quellcode für Datei: #!/usr/bin/python3

print ("Ergebnis:", int(2 * 2 + 2 / 2 - 2) )




Aufgabe 2: Summe einer

Zahlenfolge ausrechnenZum Beispiel von 1 bis 100

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1 + 2 + 3 + 4 + … + 100 = ?


summe=0for i in range (1,101): summe = summe + iprint ("Die Summe lautet", summe)

Einrückung von 4 Leerzeichen beachten!


summe=0

for i in range (1,101): summe = summe + i

print ("Die Summe lautet", summe)



Aufgabe 3: Fakultäten von

1! bis 10! ausrechnen

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1 * 2 * 3 * 4 * … * 10 = ?


fakultaet=1for i in range (1,11): fakultaet = fakultaet * i print ("Die Fakultät von", i, "lautet", fakultaet)

Beachten Sie bitte, dass „print“ durch die Einrückung noch in die for-Schleife hineingehört.


fakultaet=1

for i in range (1,11):

fakultaet = fakultaet * i

print ("Die Fakultät von", i, "lautet", fakultaet)



Haben Sie noch eine Idee?



Netzwerke bauenmit dem Raspberry Pi

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OpenWRTAlternative Firmware für Internet-Router

auf Basis von Linux und Open-Source-Treibern

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OpenWRT gibt es auch für den Raspberry Pi.



Netzwerk bauen

• Netzwerk-Konfiguration

• Network Discovery

• Remote-Service

• Webserver

• Datei-Server (Samba)

• WLAN Access Point

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Netzwerk-Konfiguration ermitteln


Netzwerk-Konfiguration

• IP-Adresse

• Subnetzmaske

• Standard-Gateway

• DNS-Server

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Damit ein Netzwerk-Host in einem TCP/IP-Netzwerk teilnehmen kann benötigt er zumindest eine IP-Adresse. Diese sollte zumindest im lokalen Netzwerk einmalig sein (private IPv4-Adresse). Damit eine Kommunikation ins öffentliche Netzwerk möglich ist, bedarf es zusätzlich der IPv4-Adresse des Standard-Gateways (Default-Gateway). Damit die Auflösung von Domain- oder Computer-Namen möglich ist, muss auch noch die IPv4-Adresse eines DNS-Servers. Erst mit diesen vier Angaben ist eine IPv4-Konfiguration vollständig.


IPv4-Konfiguration ermitteln

ip a

ip r

cat /etc/resolv.conf

Bitte diese Kommandos auf der Kommandozeile zum Ermitteln der aktuellen IPv4-Konfiguration verwenden.

Alternativ:

ifconfigroute -n


ip a

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> … link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> … link/ether b8:27:eb:a0:9c:57 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.168.7/24 brd 192.168.168.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 2a01:1e8:e100:86be::7/64 scope global valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::ba27:ebff:fea0:9c57/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever


ip r

default via 192.168.168.8 dev eth0 192.168.168.0/24 dev eth0 proto kernel …


cat /etc/resolv.conf

# Dynamic resolv.conf(5) …# DO NOT EDIT THIS FILE BY HAND# YOUR CHANGES WILL BE OVERWRITTENnameserver 192.168.168.8


Network DiscoveryAlle genutzte IPv4-Adressen im gleichen Netz ermitteln.

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Alle genutzte IPv4-Adressen im gleichen Netz ermitteln.

Es geht um die Fragestellung, „Welche Geräte sind im lokalen Netzwerk aktiv?“.

nmap oder arp-scan


sudo apt-get install nmap

sudo nmap -sP 192.168.1.0/24 -oG -

sudo apt-get install arp-scan

sudo arp-scan -vN -I eth0 192.168.1.0/24sudo arp-scan -vN -I eth0 192.168.1.0/24 | grep „b8:27:eb“

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Um sich einen Überblick über alle im lokalen Netzwerk befindlichen IP-Hosts zu machen sollen Sie Tools ausfindig machen, mit denen Sie alle verwendeten IP-Adressen im lokalen Netzwerk herausfinden können.


Network Discovery mit „ip“

ip -4 n

ip -6 n

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„ip“ ist leider nicht sehr gründlich.


Remote-ServiceZugriff aus der Ferne auf einen anderen Computer

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Mehrere Lösungen:

SSH (Konsole, Kommandozeile)

VNC (Sitzung/Session)

X11VNC (Display-Sharing)

RDP (Windows)


Remote-Service mit SSH

• Windows: PuTTY

• Linux: Kommandozeile

• Mac OS: Kommandozeile

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ssh [email protected]

ssh [email protected]

Standard-Passwort: raspberry

Achtung: Passwort muss „blind“ eingegeben werden.

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Achtung: Passwort muss „blind“ eingegeben werden.

„Blind“ bedeutet, dass die Tastatur-Eingabe nicht sichtbar ist.


Webserver47


Auf der Kommandozeile des Raspberry Pi eingeben:

sudo apt-get install lighttpd

sudo service lighttpd status

Im Browser des Clients eingeben:

http://raspberrypi.local/

http://{IP-Adresse_des_Raspberry_Pi}/


Vielen Dank


Kontakt• E-Mail:

[email protected]

• Twitter:@patrickschnabel

• Noch mehr Ideen und Informationen: www.elektronik-kompendium.de

• Screencast + Folien + Notizen:www.patrick-schnabel.de


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