Instrukcja obsługi Podłączanie Raspberry Pi do QNAP NAS za pomocą QIoT Suite Lite

Pierwsze kroki z Raspberry Pi (Nodejs)​

W tym samouczku poznasz podstawy pracy z Raspberry Pi (z systemem Raspbian opartym na Debianie). Następnie dowiesz się, jak podłączyć swoje urządzenia do systemu QNAP NAS przy użyciu QIoT Suite Lite.

Upewnij się, że Raspberry Pi i NAS znajdują się w tej samej sieci LAN.​

1. Podłączanie Raspberry Pi do QNAP NAS​

Skonfiguruj urządzenie Raspberry Pi z systemem operacyjnym, przygotuj środowisko programistyczne i wdróż aplikację na Raspberry Pi.

1.1 Czego będziesz potrzebować​

1. Raspberry Pi
2. Karta SD (zalecana karta SD klasy 4 o pojemności 8 GB) z zainstalowanym NOOBS.
3. Wyświetlacz HDMI™.
4. Klawiatura USB i mysz.
5. Zasilacz: Pi wymaga zasilacza micro USB dostarczającego co najmniej 2 A przy 5 V dla modelu 3B lub 700 mA przy 5 V dla wcześniejszych modeli.

1.2 Konfigurowanie systemu Raspbian​

• Włóż kartę SD z wypakowanymi plikami NOOBS do Raspberry Pi.
• Podłącz klawiaturę, mysz i wyświetlacz HDMI™ do Raspberry Pi. Podłącz zasilacz. Raspberry Pi nie posiada wyłącznika zasilania i uruchomi się automatycznie po podłączeniu zasilacza.
• Menu zapyta o to, który system operacyjny zainstalować oraz jaki język i układ klawiatury zastosować. Zaznacz pole obok pozycji Raspbian i kliknij „Install".
  
  
  
• Proces instalacji może trwać do 20 minut, a po jego zakończeniu nastąpi ponowne uruchomienie i załadowanie pulpitu Raspbian.
  
  
  
• Konfigurowanie sieci Wi-Fi – W środowisku graficznym pulpitu znajdź ikonę sieci bezprzewodowej w prawym górnym rogu menu i kliknij ją, aby wyświetlić listę dostępnych sieci Wi-Fi.
  
  
  
• Aby nawiązać połączenie z Raspberry Pi z innego urządzenia, musisz znać adres IP Pi. Korzystając z terminala (Ctrl + Alt + t, aby otworzyć terminal), wpisz hostname -I.
  
  
  

Więcej poradników dotyczących konfiguracji Raspberry Pi można znaleźć pod adresem: https://www.raspberrypi.org/learning/software-guide/

1.3 Instalowanie środowiska Nodejs i wymaganych bibliotek​

• Zainstaluj node.js v6
  
  
  
  
  
  Przykładowy kod dla QIoT Suite Lite znajdziesz na GitHub QNAP

2. Tworzenie urządzenia w QIoT Suite Lite​

2.1 Instalowanie QIoT Suite Lite​

• QIoT Suite Lite można zainstalować z Centrum aplikacji.
  
  
  
• Uruchom i zaloguj się do QIoT Suite Lite. Domyślna nazwa użytkownika i hasło to „admin".
  
  
  

2.2 Tworzenie nowej aplikacji IoT​

Aplikacje IoT to połączenie elementów Things (urządzeń), Rules (reguł) i Dashboards (pulpitów nawigacyjnych). Zalecamy, aby najpierw utworzyć element „Things" w aplikacji IoT. Ta aplikacja IoT umożliwia prowadzenie rejestru wszystkich urządzeń podłączonych do NAS.

Reguły umożliwiają budowanie aplikacji IoT, które gromadzą, przetwarzają, analizują dane generowane przez podłączone urządzenia i reagują na nie. Reguły mogą dotyczyć danych z jednego lub wielu urządzeń i mogą wykonywać równolegle jedną lub wiele akcji.

Pulpity nawigacyjne przekształcają dane w analizy i raporty zapewniające wgląd w informacje w czasie rzeczywistym.

Wszystkie te elementy zapewniają użytkownikowi kompletne środowisko aplikacji IoT.

• Jeśli korzystasz z QIoT Suite Lite po raz pierwszy, QIoT Suite Lite udostępnia kreatora ułatwiającego szybką konfigurację aplikacji IoT.
• Kliknij „Quick Setup Wizard", aby uruchomić kreatora szybkiej konfiguracji. Po zapoznaniu się z wprowadzeniem do QIoT Suite Lite w wyskakującym oknie kliknij przycisk Dalej.
  
  
  
  
  
  
  
• Tworzenie nowej aplikacji IoT
  • Wprowadź nazwę aplikacji IoT, np. app_1.
  • Nazwa reguły i nazwa pulpitu nawigacyjnego zostaną wygenerowane automatycznie na podstawie nazwy wprowadzonej aplikacji IoT.
  • Kliknij „Next", aby zakończyć tworzenie nowej aplikacji IoT.
    
    
    
• Kliknij „+ Add", aby dodać urządzenie do tej aplikacji.
  
  
  
• Po kliknięciu „+ Add" w oknie „Add Thing":
  • Wprowadź nazwę urządzenia (np. raspberrypi) i podaj informacje o urządzeniu (takie jak numer seryjny i producent) w sekcji Add attribute.
  • Jeśli Twoje urządzenie jest już obsługiwane przez QIoT (Arduino Yun, Raspberry Pi, Edison i Linkit 7688 (Duo)), wybierz predefiniowany typ Thing Type.
  • Kliknij Add, aby dodać urządzenie.
    
    
    
• Wprowadź adres IP, nazwę użytkownika i hasło urządzenia, a następnie kliknij ikonę Connect. QIoT Suite Lite sprawdzi połączenie z urządzeniem. Po zweryfikowaniu połączenia kliknij Next.
  
  
  
• W sekcji „Resources" kliknij „Add Resource".
  
  
  
• Po kliknięciu „Add Resource" w oknie „Add Thing Resource":
  • Wprowadź nazwę i identyfikator czujnika w polach Resource Name i Resource ID. Pamiętaj, że Resource ID zostanie użyty do utworzenia tematu w brokerze QIoT. Ten identyfikator powinien być unikatowy dla danego urządzenia i nie powinny istnieć duplikaty dla tego samego urządzenia.
    
    
    
• W sekcji „API Keys":
  • Jeśli chcesz osadzić widżety pulpitu nawigacyjnego QIoT na stronach internetowych lub uzyskiwać dostęp do interfejsów API QIoT z aplikacji innych firm, przejdź do karty API Keys i kliknij „Generate New API Key". Kliknij „Done".
    
    
    
• Twoja aplikacja IoT zostanie teraz utworzona. Przykładowe kody Node.js i powiązane pliki (certyfikat, informacje o zasobach) zostaną przesłane do wskazanej ścieżki na urządzeniu.
  
  
  
• Zostanie utworzony przykładowy pulpit nawigacyjny.
  
  
  
• Przejdź do karty Rule, aby zdefiniować przepływ lub reguły określające sposób przetwarzania danych wysyłanych z urządzenia oraz sposób ich prezentacji na pulpicie nawigacyjnym.
  
  
  

3. Podłączanie urządzenia do QIoT Suite Lite przy użyciu protokołu MQTTS​

3.1 Uruchamianie przykładowego kodu​

• Otwórz aplikację terminalową (np. PuTTY) na swoim komputerze. Połącz się z urządzeniem przez SSH i przejdź do folderu zawierającego przykładowy kod (np. /home/root/bundle).
  
  
  
• Zainstaluj zależności przykładowego kodu, wprowadzając następujące polecenie:
  
  
  
• Uruchom przykładowy kod
  
  
  
• Urządzenie wyśle wiadomość do tematu „temp" lub do tematu zdefiniowanego przez użytkownika
  
  
  

3.2 Inny protokół​

• Kliknij przycisk "Połącz urządzenie"
• Możesz wybrać inny protokół, którego chcesz użyć
  
  
  
• Połącz się przez SSH z urządzeniem i wprowadź polecenie jak poniżej.
  
  
  

4. Integracja z Power BI​

4.1 Utwórz pierwsze konto Power BI​

• Zarejestruj bezpłatne konto PowerBI pod adresem Power BI - Data Visualization | Microsoft Power Platform
  
  
  
• Po rejestracji zostanie wyświetlona następująca strona – możesz kliknąć "pomiń na razie", aby rozpocząć tworzenie zestawu danych.
  
  
  

4.2 Konfiguracja interfejsu API strumieniowego zestawu danych​

• Utwórz "Zestawy danych"
• Kliknij "Utwórz" w prawym górnym rogu ekranu
• Następnie kliknij "Strumieniowy zestaw danych"
  
  
  
• Wybierz "API" jako źródło danych i kliknij "Dalej".
  
  
  
• Zdefiniuj wartości ze strumienia – w polu tekstowym zostanie wyświetlony wynik w formacie JSON. Użyjemy tego kodu JSON do przesyłania danych do aplikacji IoT. Kliknij "Utwórz", aby zakończyć.
  
  
  
• Po utworzeniu strumienia danych otrzymasz adres URL interfejsu API REST, który aplikacje IoT mogą wywoływać za pomocą żądań POST w celu przesyłania danych na żywo do utworzonego strumieniowego zestawu danych.
  
  
  

4.3 Konfiguracja węzłów Node-RED w aplikacji IoT​

• Utwórz aplikację IoT w QIoT Suite. Poniżej przedstawiono pierwszy przepływ Node-RED – możesz następnie zacząć tworzyć własny przepływ IoT. Więcej informacji o Node-RED znajdziesz pod adresem Low-code programming for event-driven applications : Node-RED
  
  
  
• Przed rozpoczęciem przesyłania danych na żywo do Power BI należy dodać węzeł „function", który przekonwertuje dane IoT na strumieniowy zestaw danych. W tym miejscu możesz zastąpić msg.payload własnym zestawem danych JSON.
  
  
  
• Kod funkcji jest następujący:
  
  
  
• Potrzebny jest węzeł "http request", który pomoże przesyłać dane na żywo do Power BI. Wystarczy przeciągnąć i upuścić węzeł "http request" oraz połączyć go z końcem węzła "function".
  
  
  
• Skopiuj i wklej adres URL interfejsu API REST uzyskany z konsoli Power BI, a następnie ustaw metodę HTTP na POST. Kliknij "Wdróż", aby zapisać zmiany.
  
  
  
• Przepływ Node-RED będzie wyglądał jak poniżej.
  
  
  

4.4 Dodawanie kafelków do wyświetlania danych w czasie rzeczywistym​

• Utwórz "Pulpit nawigacyjny"
  • Kliknij „Utwórz" w prawym górnym rogu ekranu
  • Następnie kliknij „Pulpit nawigacyjny"
  • Wprowadź nazwę pulpitu nawigacyjnego i kliknij „Utwórz", aby zakończyć tworzenie pulpitu nawigacyjnego.
    
    
    
    
    
    
    
• Kliknij "Dodaj kafelek" w prawym górnym rogu ekranu
  
  
  
• Wybierz "NIESTANDARDOWE DANE STRUMIENIOWE" i kliknij "Dalej".
  
  
  
• Wybierz "zestawy danych", a następnie kliknij "Dalej".
  
  
• Wybierz typ wizualizacji (np. wskaźnik) i ustaw wartość, wartość minimalną oraz wartość maksymalną.
  
  
  
• Będziesz dysponować strumieniowym zestawem danych, a wskaźnik w czasie rzeczywistym będzie wyglądał następująco