Установка и настройка платформы «Умный дом».

Тема «Умного дома» всегда интересовала большое количество людей. На текущий момент, есть все средства для самостоятельного создания такой системы и индивидуальной настройки под себя. Во-первых, это доступные «умные» устройства, датчики, мини-компьютеры, во-вторых, наличие в открытом доступе платформ для объединения устройств, создания правил их взаимодействия.

Сервер.

Тут выбор за Raspberry PI 3В, как наиболее распространённого мини-компьютера, со значительно развитой экосистемой поддержки.

Процессор ARM11 [ARMv6] Broadcom BCM2837, Количество ядер – 4, Частота процессора - 1200 МГц
Оперативная память SDRAM 1Гб
Интерфейсы HDMI, GPIO, USB 2.0 x4
Модуль связи Wi-Fi 2.4Ггц, Ethernet (RJ-45) 100 Мбит/с, Bluetooth 4.1

Также, интересна возможность создания кластерного сервера на базе нескольких параллельно-взаимодействующих мини-компьютеров.

Программное обеспечение.

OpenHAB 2 – open source проект, с развитым сообществом. Основан на Фреймворке Eclipse SmartHome.

Установка базового программного обеспечения.

В качестве постоянной памяти выступает micro SD 32Гб.

Далее скачивается дистрибутив raspbian, флешка форматируется и на нее записывается iso-образ. Для этих целей удобно использовать Win32 disk imager.

Некоторые базовые команды Debian.

ps -ef  list of process
kill -9 -pid  kill process
apt-get update Обновление индекса пакетов.
Индекс пакетов APT по существу база данных доступных пакетов из репозиториев, определенных в файле /etc/apt/sources.list и каталоге /etc/apt/sources.list.d
apt-get upgrade Обновление пакетов
apt-get install  
Чтобы убрать скринсейвер:
  

     В файле "/etc/lightdm/lightdm.conf" В секции [SeatDefaults] добавить
  
   
Xserver -comand=x -s 0 -dpms
  
Подключение wifi.
  

     Самый простой способ подключить временно монитор и клавиатуру и ввести ssid и пароль.
  
  
VNC Server.
  

     1. Через конфигурацию сервера. 
2. По результатам практического использования наиболее стабильный вариант.
  
   
$sudo apt-get install tightvncserver
$vncserver
  

     Надо постоянно запускать!!!
  
  
Samba.
  

     Для удобного сетевого обмена файлами. Также использую для редактирования тестовых конфигов и просмотра логов из других операционных систем.
  
   
$sudo apt-get install samba samba-common-bin
$sudo apt-get update
  

  Конфигурирование Samba. 
  

     Расположение файла конфигурации
  
   
/etc/samba/smb.conf
  

  
  

     Для добавления сетевой папки, в конец файла конфигурации нужно добавить:
  
   
[share-openhab-server]
Comment = share
Path = /home/pi/Share
Browseable = yes
Writeable = Yes
only guest = no
create mask = 0777
directory mask = 0777
Public = yes
Guest ok = yes
  

     Перезагрузка Samba:
  
   
sudo /etc/init.d/samba restart
  

  
  
Python
  

     Устанавливаем требуемые библиотеки:
  
   
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install build-essential tk-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev libreadline6-dev libdb5.3-dev libgdbm-dev libsqlite3-dev libssl-dev libbz2-dev libexpat1-dev liblzma-dev zlib1g-dev
  

     Скачиваем и устанавливаем Python:
  
   
$ wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tar.xz
$ tar xf Python-3.6.5.tar.xz
$ cd Python-3.6.5
$ ./configure
$ make
$ sudo make altinstall
  
Установка OpenHAB 2
  

     Прежде всего необходимо установить виртуальную машину Java
  
   
$ sudo apt-get install oracle-java8-jdk 
  

     Добавляем openHAB 2 Bintray ключ репозитория в менеджер пакетов и позволяем приложению Apt использовать HTTPS протокол и собственно установка.
  
   
$ wget -qO - 'https://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=openhab'|sudo apt-key add -
$ sudo apt-get install apt-transport-https
$ echo 'deb https://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 stable main'| sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install openhab2
$ sudo apt-get install openhab2-addons
  

     Если все прошло хорошо, то добавим openHAB в автозапуск:
  
   
$ sudo /etc/init.d/openhab2 start
$ sudo /etc/init.d/openhab2 status
$ sudo update-rc.d openhab2 defaults
  

     Для открытия стартовой страницы openHAB 2
  
   
http://
  

  
  

     Расположение конфигурационных файлов:
  
   
OpenHAB application /usr/share/openhab2
Additional add-on files /usr/share/openhab2/addons
Site configuration /etc/openhab2
Log files /var/log/openhab2
Service configuration /etc/default/openhab2
  
Установка Mosquitto
  

     Протокол MQTT является наиболее популярным протоколом M2M взаимодействий. Работа протокола осуществляется по технологии издатель – подписчик. В качестве связующего звена выступает брокер сообщений, поэтому приступим к его установке.
  
   
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
  

     Добавляем ключ и обновляем репозиторий. Вводим эти строчки по очереди. Иногда надо будет вводить пароль от вашего пользователя и нажимать Y для согласия с установкой.
  
   
$ sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-repo.gpg.key
$ sudo apt-key add mosquitto-repo.gpg.key
$ cd /etc/apt/sources.list.d/
$ sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-jessie.list
$ sudo apt-get update
  

     Устанавливаем MQTT брокер (сервер):
  
   
$ sudo apt-get install mosquitto
  

     Устанавливаем MQTT клиент:
  
   
$ sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients
  

     После установки mosquitto сервер будет автоматически запускаться при загрузке системы.
  
  
Проверяем работу MQTT брокера
  

     Для проверки MQTT брокера нужен MQTT клиент. Это может быть смартфон с MQTT клиентом или локально установленные клиенты. Первый будет подписываться на топик hello/world, второй клиент отправит в этот топик сообщение и первый его получил.
  
  

     Итак, на первом клиенте, подписываемся на канал «hello/world»:
  
   
$ mosquitto_sub -d -t hello/world
  

     На втором, подключаемся к нашему серверу и отправляем сообщение в канал «hello/world»:
  
   
$ mosquitto_pub -d -t hello/world -m "Hello from test client!"
  

     В результате в первом окне появится сообщение «Hello from test client!».
  
  
Добавляем Mosquitto в автозапуск
   
$ sudo update-rc.d mosquitto defaults
$ sudo /etc/init.d/mosquitto start