Khoa học dữ liệu IoT PiNet cho dữ liệu màn hình thông minh thời gian thực Viz: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-31 10:26

Bạn có thể dễ dàng kết hợp một mạng lưới màn hình thông minh IoT để trực quan hóa dữ liệu nhằm thúc đẩy nỗ lực nghiên cứu của bạn trong Khoa học dữ liệu hoặc bất kỳ lĩnh vực định lượng nào.

Bạn có thể gọi "push" các âm mưu của mình cho khách hàng ngay từ trong mã thống kê của bạn (Python, R, Matlab / Octave, SAS, v.v.) và nó cập nhật hiển thị theo thời gian thực.

Ý tưởng là màn hình máy tính để bàn cũ giá rẻ mà bạn có thể đặt xung quanh có thể được tái sử dụng cho các thiết bị IoT, nơi các bảng phát triển Raspberry Pi giá rẻ nhận và hiển thị trực quan dữ liệu của bạn không dây trong thời gian thực từ thiết bị chính của bạn (ví dụ: máy tính xách tay). Nếu bạn không có bất kỳ màn hình phẳng nào, đừng lo lắng, chúng miễn phí - gần như miễn phí.

Chi phí và yêu cầu phần cứng là tối thiểu.

BẠN SẼ CẦN GÌ

• 1 hoặc nhiều Raspberry Pi's

  • Tôi bắt đầu với 3, trong đó 2 là 3B + và 1 là Zero
  • Chi phí: ~ $ 10 - $ 40

• Mọi màn hình

  • Tôi đã bắt đầu với một vài màn hình phẳng trước HDMI

    • Miễn phí - $ 25 / mỗi cái trên Free Cycle, Craigslist, cửa hàng đồ cũ, nhà để xe của bạn, eBay, v.v. Để nhận được ưu đãi tốt cho các mặt hàng cũ nặng hơn như cửa hàng này tại địa phương. Mọi người đang vứt bỏ thiết bị máy tính để bàn của họ.
    • Tùy chọn: Giá treo tường màn hình phẳng (~ $ 9 cho màn hình máy tính để bàn thông thường, $ 20 - $ 30 cho màn hình lớn, ví dụ: 50 ")
  • Nếu nó không có HDMI (hoặc nếu bạn đang sử dụng Pi Zero), bạn chỉ có thể mua một bộ chuyển đổi <$ 8 từ Amazon, eBay, Micro Center, Walmart, bạn của bạn, ở bất cứ đâu

• Cáp HDMI hoặc micro-HDMI

  • Miễn phí nếu bạn có nó với Pi của bạn hoặc có hàng tấn phụ tùng như tôi
  • $ 2 với giao hàng miễn phí từ các nhà bán lẻ trực tuyến khác nhau

Sau khi bạn có mã từ GitHub, phần cứng và Raspberry Pi của bạn đang chạy bất kỳ hệ điều hành nào bạn muốn, tôi ước tính quá trình này sẽ mất tối đa vài phút đến 1 giờ.

Bạn có thể dễ dàng điều chỉnh dự án này với các trường hợp sử dụng IoT khác. Bạn cũng có thể muốn tạo một phiên bản Arduino! Vui lòng cộng tác với tôi trên GitHub.

Bước 1: Kết nối (các) Pi với (các) Màn hình

Điều này là nhanh chóng và dễ dàng.

Chỉ cần lấy cáp HDMI (cho Pi) hoặc micro-HDMI (cho Pi Zero) nói trên và lắp vào Pi. Lặp lại với màn hình, sử dụng bất kỳ bộ điều hợp thích hợp nào (HDMI sang micro-HDMI, v.v.).

Xong.

Bước 2: Chuẩn bị 1 hoặc nhiều Raspberry Pi's

Pi của bạn đã được thiết lập và chạy chưa? Bạn có thể bỏ qua phía trước!

Chỉ cần chạy

sudo apt install feh

nếu bạn muốn sử dụng cùng một trình xem hình ảnh mà tôi đã làm.

Nếu không, bước này không dành riêng cho tut này - đối với bất kỳ dự án Pi nào, chúng tôi chỉ cần bạn có một Pi đang chạy Raspbian hoặc hệ điều hành yêu thích của bạn. Ngoài ra, chúng tôi sẽ muốn tiếp tục và đảm bảo rằng nó được thiết lập bằng mật khẩu WiFi của bạn (hoặc cơ chế ủy quyền ưu tiên) và tôi sẽ cung cấp cho bạn một vài cài đặt IMHO "phương pháp hay nhất" phù hợp với các dự án IoT / Pi của người có sở thích (không nhất thiết để bảo mật, hiệu suất, sử dụng sản xuất hoặc bất kỳ bối cảnh nào khác tương tự).

Chiến lược 2 phần của tôi ở đây là liên kết bạn với các hướng dẫn chi tiết, được thiết lập tốt từ bên thứ 3 và sau đó cung cấp cho bạn tổng quan cấp cao của tôi về những việc cần làm.

1. Hướng dẫn thiết lập Raspberry Pi phần thứ 3 chi tiết, đầy đủ

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

2. Tổng quan cấp cao của tôi

   1. Nhận bất kỳ Pi nào được kích hoạt WiFi

      1. Pi 2 với bộ điều hợp mạng không dây USB
      2. 3, 3B +
      3. Không W, Không WH

   2. Sử dụng cáp HDMI hoặc micro-HDMI thích hợp để kết nối màn hình của bạn với Pi

      1. các mẹo chuyển đổi (khoảng $ 10 trên Amazon, eBay, v.v.) có thể được sử dụng cho các màn hình cũ hơn như VGA
      2. Màn hình phẳng VGA cũ hơn khoảng $ 5 - $ 25 tại các cửa hàng đồ cũ! Bạn cũng có thể thay đổi giá treo máy tính để bàn với giá treo tường màn hình phẳng $ 9, nếu bạn muốn.

   3. Ghi NOOBS, Raspbian, Google AIY, Debian, Ubuntu, Slackware hoặc bất kỳ hệ điều hành Linux thú vị nào mà bạn có thể khám phá và sử dụng miễn phí

      1. Bất kỳ thẻ nhớ micro SD 8GB + nào cũng được
      2. Bất kỳ công cụ ghi đĩa nào như Etcher.io, Unetbootin, LiLi, v.v.
   4. Khởi chạy hệ điều hành, kết nối với mạng WiFi của bạn, lưu mật khẩu của bạn

   5. Khởi chạy Raspi-config (hoặc hệ điều hành tương đương của bạn) và đặt các tùy chọn sau

      1. Khởi động vào Máy tính để bàn
      2. Tự động đăng nhập bằng pi (tốt cho phát triển IoT, không tốt cho bảo mật trong sản xuất)

      3. Tắt chế độ ngủ (có nhiều cách để thực hiện việc này)

         1. Đối với tôi, chỉ cần vô hiệu hóa trình bảo vệ màn hình là đủ (có thể do trình bảo vệ màn hình được cài đặt sẵn trong Google AIY fork của tôi trên Raspbian)
         2. Trong bất kỳ trường hợp nào khác, có một số cách CLI để thực hiện việc này hoặc bạn có thể cài đặt `xscreensaver` sau đó vô hiệu hóa nó trong GUI
         3. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…
         4. https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/75…

   6. Cài đặt feh

      1. đây chỉ là một công cụ xem hình ảnh đơn giản, nhẹ, phổ biến dành cho Linux mà chúng ta có thể sử dụng
      2. sudo apt install feh
      3. Mọi trình xem hình ảnh khác cũng được

Bước 3: Sao chép + Cập nhật mã của tôi để tạo đường ống dữ liệu thời gian thực tự động

Nếu bạn chưa làm như vậy, bạn nên sao chép mã ví dụ của tôi từ GitHub vào lúc này.

Bạn có một số lựa chọn về cách làm như vậy:

• Truy cập GitHub và tải xuống các tệp dưới dạng.zip
• Sao chép bằng
• git clone [email protected]: hack-r / IoT_Data_Science_Pi_Net.git
• Chỉ cần xem qua mã của tôi và viết phiên bản của riêng bạn từ đầu

Sau khi bạn có mã, vui lòng cập nhật các đường dẫn bằng đường dẫn, mật khẩu và khóa SSH của riêng bạn.

Bước 4: Tạo và tự động phân phối dữ liệu Viz đến màn hình thông minh IoT trong thời gian thực

Trong bước cuối cùng và hài lòng nhất này, chúng tôi chỉ cần đưa mạng Pi đã lắp ráp của mình vào thử nghiệm!

Đối với tương đương thống kê của chúng tôi về "Hello World", hãy chạy một tập lệnh trên máy tính xách tay hoặc thiết bị chính của bạn để tiến hành Học máy trên một số dữ liệu, tạo trực quan hóa dữ liệu và hiển thị chúng trên màn hình thông minh dựa trên Pi của chúng tôi ("khách hàng").

BẢN GIỚI THIỆU

Bản trình diễn sau sử dụng máy tính xách tay Windows chạy R làm ví dụ về thiết bị chính ("máy chủ").

1. Đầu tiên, tập lệnh R được thực thi trên dòng lệnh một lần nữa, tệp example. R từ GitHub

   1. Như được hiển thị trong ảnh chụp màn hình đầu tiên của lời nhắc cmd
   2. Tệp ví dụ in một vài hàng đầu tiên của 2 tập dữ liệu và tạo các ô dữ liệu viz (tệp-p.webp" />

2. TÙY CHỌN Tập lệnh xác thực chạy với SCP (WinSCP trong bản trình diễn này)

   1. Chạy tập lệnh này bên ngoài R hoặc Python không còn cần thiết nữa, với mã GitHub được cập nhật của tôi:)
   2. Bạn cũng có thể chạy trực tiếp trên dòng lệnh cmd
   3. SSH cũng ổn
   4. SFTP cũng ổn
   5. Triển khai cụ thể / ứng dụng không quan trọng

   6. Đây là tệp scp_pi_pushN.txt từ GitHub

      Tôi thiết lập điều này với 1 thiết bị khách hàng

Viola!

Màn hình thông minh của bạn hiện đang hiển thị trực quan hóa dữ liệu từ chương trình thống kê của bạn!