www.unipi.technology I Jarní 44g, Brno, 614 00, Česká Republika I info@unipi.technology

Node-RED pro UniPi Neuron

Podrobný návod

Obsah Úvod ........................................................................................................................................................................ 2

Příprava k instalaci .................................................................................................................................................. 2

Instalace operačního systému ................................................................................................................................. 3

Instalace v OS Windows ...................................................................................................................................... 3

Instalace v OS Linux ............................................................................................................................................. 4

Úprava adresáře SD karty a vložení karty do zařízení ..................................................................................... 5

Zjištění IP adresy jednotky Neuron ......................................................................................................................... 5

Komunikace s jednotkou skrze SSH/PuTTY ............................................................................................................. 6

Instalace EVOK ........................................................................................................................................................ 8

EVOK + obraz UniPian ......................................................................................................................................... 8

EVOK + jiné obrazy .............................................................................................................................................. 9

Spuštění EVOKU .................................................................................................................................................. 9

Instalace Node-RED ............................................................................................................................................... 10

Automatické spouštění Node-RED .................................................................................................................... 11

První spuštění Node-RED ...................................................................................................................................... 11

Propojení Node-RED a kontroléru UniPi Neuron .............................................................................................. 13

Ukázka práce s Node-RED ..................................................................................................................................... 15

2

Úvod

Tento průvodce Vás krok za krokem provede kompletním procesem instalace systému Node-RED na Váš

programovatelný logický kontrolér řady UniPi Neuron. Pro více informací o Node-RED či jednotkách řady

Neuron prosím navštivte UniPi Knowledge Base, případně katalog produktů UniPi.technology

Příprava k instalaci

Počítač Raspberry Pi, na kterém jsou jednotky UniPi Neuron založeny, využívá jako paměťové úložiště microSD

kartu. Pro instalaci operačního systému je proto nutné takovou kartu vlastnit; v případě jednotek Neuron lze

microSD kartu zakoupit již jako součást balení kontroléru, alternativně lze kartu dokoupit samostatně či kartu,

kterou již vlastníte. Celková velikost Node-RED i s operačním systémem je cca 2,5 GB. Ačkoliv lze použít i karty

o kapacitě 4 GB, důrazně doporučujeme využít 8 GB či 16 GB kartu rychlostní třídy Class 10.

Druhou nezbytnou komponentou je samotný software v podobě obrazu UniPian. Obraz je dostupný ke stažení

na tomto odkaze; zde naleznete jeho nejaktuálnější distribuci (v době vydání tohoto manuálu verze 1.9). Obraz

je stažen v RAR archivu (viz obrázek)

Rozbalením archivu získáte soubor obrazu s příponou .img, nesoucí stejný název jako RAR archiv.

Poznámka: místo UniPianu lze použít i standardní obraz Raspberry Stretch či Raspberry Jessie.

Rovněž doporučujeme kartu před užitím zformátovat za pomoci nástroje SD Card Formatter.

3

Instalace operačního systému

Instalace v OS Windows

Prvním krokem je stažení aplikace pro zapsání obrazu UniPian na SD kartu. Pro účely tohoto návodu byl

využit program Win32DiskImager.

Program nainstalujte dle pokynů instalačního programu a následně jej spusťte jako administrátor/správce.

V programu vyberte cestu k souboru s obrazem UniPian – v ukázkovém případě je obraz umístěn na disku C:

ve složce UniPian. V rozbalovacím menu Device pak vyberte jednotku, do které je zapojena SD karta (v

případě ukázky jednotka I:) a zápis potvrďte kliknutím na Write.

VAROVÁNÍ: Zkontrolujte výběr správné jednotky! Při výběru pevného disku by došlo k přepsání všech dat

na disku!

Pozn. Zápis obrazu na kartě vytvoří dva oddíly. Jeden z nich není dostupný – jde o oddíl ext4, tj. linuxový

souborový systém.

4

Instalace v OS Linux

Instalace pro OS Linux využívá utilitu dd, umožňující nízkoúrovňové kopírování souborů. Lze využít i různé

nadstavby (např. nástroj Image Writer pro distribuci Ubuntu), plnou funkčnost ale garantujeme pouze pro dd.

Instalaci proveďte dle následujících kroků

1. Stažený archiv s .img obrazem rozbalte pomocí příkazu unzip

(tj. např.unzip UniPian-Neuron-2019-01-07-v1.9.zip)

2. Zadejte příkaz df -h, který navrátí seznam všech připojených oddílů. Připojená SD karta se ve výčtu

oddílů objeví jako /dev/mmcblk0p1, případně jako /dev/sdd1. Výsledné označení karty tak může

vypadat např. takto: dev/mmcblk0p1 7,3G 4,0K 7,3G 1% /media/user/SDkarta. Posle

dev/mmcblk0p1" nebo "/dev/sdd1". V konkrétním případě to může vypadat následovně /dev/mmcblk0p1 7,3G

4,0K 7,3G 1% /media/user/SDkarta. Poslední část ("p1" nebo "1") je číslo oddílu. Při psaní příkazu je třeba

napsat celou SD kartu a ne pouze oddíl. Parametry příkazu "dd" musí například obsahovat "/dev/mmcblk0"

nebo "/dev/sdd". Pozn. Při zápisu dat na SD kartu dojde k vytvoření více oddílů, protože obraz Raspberry PI má

více než jeden oddíl.

3. Po zjištění adresáře SD karty ji odpojte za pomoci příkazu unmount (tj. např. unmount/dev/sdd1)

4. Zadejte samotný příkaz dd. Ten sestává ze dvou hlavních parametrů

a. vstupní soubor (input file if=): zde zadejte název stáhnutého obrazu. Výsledný parametr proto

bude vypadat např. takto: if=UniPian-Neuron-2019-01- 07v1.9.img

b. výstupní soubor (output file of=): zde zadejte SD kartu. Upozornění: Je nutné zadat celý název

SD karty, nikoliv jen oddílu (tj. např. sdds1 či sddp1). Výsledný parametr bude vypadat např.

takto: of=/dev/mmcblk0 (poslední číslo udává číslo oddílu)

c. velikost bloku (block size bs): tento parametr udává velikost bloků, po kterých bude zápis na

SD kartu probíhat. Standardní velikost je 4 MB, v případě problémů je ale možné zvolit i 1 MB.

5. Výsledná podoba příkazu dd by za užití výše uvedených příkladů parametrů byla následovná

sudo dd bs=4M if=UniPian-Neuron-2019-01-07-v1.9.img of=/dev/

Poznámka: Příkaz dd nijak neindikuje svou činnost.

5

Nahrávání obrazu na SD kartu může trvat až 5 minut, vyčkejte proto dokud systém sám nezobrazí výsledek

činnosti. Po dokončení by měly být na kartě vytvořeny dva oddíly – jejich přítomnost lze zkontrolovat příkazem

df h-. Pokud jste všechny kroky provedli správně, po vložení do PC se karta načte jako boot. V případě selhání

procesu pak doporučujeme prostudovat proces přípravy SD karty na tomto odkaze.

Úprava adresáře SD karty a vložení karty do zařízení

V adresáři karty vytvořte soubor ssh.txt . Poté vyjměte kartu z PC a vložte ji do samotné řídící jednotky Neuron.

Varování: Kartu vkládejte pouze při odpojeném napájení!

Tip: pro snadnější vložení či vyjmutí karty použijte pinzetu.

Zjištění IP adresy jednotky Neuron

Dalším krokem je detekce IP adresy samotné jednotky Neuron. Nejjednodušším způsobem je využít mobilní

aplikace Fing, dostupné na Google Play (telefony s OS Android) či App Store (telefony s iOS).

V případě využití aplikace Fing se jednotka ve výčtu zařízení zobrazí jako Raspberry Pi.

Alternativně lze IP adresu kontroléru zjistit za pomoci nástrojů systému Windows, případně jakékoliv jiné aplikace

určené pro tento účel.

6

Komunikace s jednotkou skrze SSH/PuTTY

Po zjištění IP adresy kontroléru bude komunikace s ním probíhat za pomoci SSH terminálu. K jeho vytvoření je

třeba stáhnout program PuTTY (ke stažení na tomto odkaze). Jde o nejvhodnější volbu pro OS Windows, lze

ale využít i jiné z širokého výběru SSH programů. Pro účely tohoto manuálu byl použit právě PuTTY.

Program běžným způsobem stáhněte a nainstalujte skrze instalační aplikaci.

Program následně spusťte. Zobrazí se následující okno, do kterého na vyznačené místo zadejte IP adresu

jednotky.

7

Volbu potvrďte kliknutím na Open. Zobrazí se bezpečnostní upozornění, které rovněž potvrďte

kliknutím na Ano.

Po potvrzení se zobrazí následující okno:

Následně zadejte přihlašovací údaje

login: pi

heslo: raspberry (pozn: text hesla se zadává skrytě, nepohybující se kurzor proto neznačí chybu)

Zadání údajů potvrďte stisknutím klávesy Enter.

8

Upozornění: Pro zadání přihlašovacích údajů je určen časový limit, po jehož uplynutí již nebude přihlášení

možné. Pokud nestihnete údaje zadat včas, je třeba akci opakovat, obvykle restartováním PuTTY.

Pokud jste údaje zadali správně, zobrazí se následující okno.

Do tohoto okna již lze zadávat příkazy potřebné pro další krok celého procesu

Instalace EVOK

EVOK je otevřené aplikační programovací rozhraní (API) umožňující základní přístup k jednotkám UniPi. EVOK

je dostupný na úložišti GitHub; kromě podrobnějších informací lze naleznete i návod k instalaci. Pro účely

tohoto návodu Vám ale budou stačit pouze níže uvedené příkazy. Doporučujeme příkazy jednoduše kopírovat

do příkazového řádku (vkládání příkazů ze schránky je prováděno stisknutím pravého tlačítka myši).

EVOK + obraz UniPian

Pokud jste na SD kartu zapsali obraz UniPian, EVOK je v něm již zahrnut a není třeba jej instalovat. Jediným

potřebným krokem je zde kontrola aktuálnosti verze EVOKu. Tu provedete zadáním následujících příkazů do

SSH terminálu:

sudo su

apt-get install evok

apt-get update

reboot

9

EVOK + jiné obrazy

Pokud jste pro zápis na SD kartu použili jiný obraz než UniPian, je nutné EVOK nainstalovat. Proces instalace

naleznete na výše zmíněném úložišti GitHub.

Spuštění EVOKU

Po dokončení instalace či aktualizace EVOKu otevřete webový prohlížeč a do adresového řádku zadejte IP

adresu kontroléru. Pokud je IP adresa správná a instalace EVOKu proběhla úspěšně, zobrazí se následující

uživatelské rozhraní

Toto rozhraní umožňuje základní ovládání vstupů a výstupů kontroléru. Funkčnost můžete vyzkoušet

jednoduchým sepnutím některého ze vstupů či výstupů; pokud vše funguje správně, na kontroléru se rozsvítí

dioda příslušného vstupu/výstupu.

10

Instalace Node-RED

Po dokončení všech předchozích kroků lze přejít k instalaci samotného systému Node-RED.

Upozornění: Node-RED vyžaduje aktuální verzi EVOK (verze 2.0.7g a vyšší).

Instalace Node-RED opět probíhá zadáváním příkazů do SSH terminálu, a to v následujících krocích

vložte příkaz sudo apt-get install build-essential. Instalace by měla proběhnout bez

dalšího potřebného zásahu. Její průběh můžete sledovat v okně terminálu.

po dokončení předchozího kroku zadejte následující příkaz

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/nodered/raspbian-deb-

package/master/resources/update-nodejs-and-nodered)

Postupně se následně zobrazí následující trojice dotazů

1. Are you really sure you want to install as root? [y/N]?

2. Are you really sure you want to do this? [y/N]?

3. Would you like to install the Pi-specific nodes? [y/N]?

Odpovězte na ně v pořadí Y,Y,N. Viz následující obrázek

11

Po zadání odpovědí se spustí samotná instalace Node-RED. Její průběh můžete v SSH terminálu sledovat pomocí

postupného „odškrtávání“ jednotlivých kroků instalace zelenými symboly. Pro dokončení instalace musí být

odškrtnuty všechny kroky.

Pokud je instalace úspěšná, je celý proces instalace Node-RED u konce. Ke spuštění Node-RED nyní stačí do

terminálu zadat příkaz node-red

Automatické spouštění Node-RED

Ve výchozím stavu je nutné příkaz Node-RED zadávat při každém spuštění zařízení. Pro usnadnění spuštění lze

do terminálu po spuštění Node-RED zadat následující příkaz: sudo systemctl enable nodered.service

Node-RED se nově bude automaticky spouštět po každém spuštění zařízení.

První spuštění Node-RED

Otevřete webový prohlížeč a do adresového řádku zadejte IP adresu Vašeho kontroléru. Za adresu pak doplňte

:1880 dle ukázky:

12

Pokud je IP adresa správná, zobrazí se následující uživatelské rozhraní.

Node-RED je nyní plně funkční.

13

Propojení Node-RED a kontroléru UniPi Neuron

Pro zprostředkování komunikace mezi Node-RED a kontrolérem je třeba do palety uzlů Node-RED doplnit

odpovídající uzly. Klikněte na symbol menu v pravém horním rohu obrazovky. Objeví se následující nabídka, ve

které klikneme na Manage Palette.

Zobrazí se následující menu. Klikněte na záložku Install.

14

Zpřístupní se rozhraní určené pro instalaci nových uzlů. Z nich budou potřeba následující dva uzly

@unipitechnology/node-red-contrib-unipi-evok

node-red-dashboard

Název uzlu zadejte do vyhledávací kolonky označené symbolem lupy. Pak již stačí jen kliknout na tlačítko Install

u daného uzlu.

Po dokončení instalace uzlů v levé horizontální liště nyní přibyly dva dostupné uzly UniPi:

Node-RED je nyní připraven pro komunikaci s jednotkou UniPi Neuron.

15

Ukázka práce s Node-RED Pro lepší orientaci v Node-RED jsme vytvořili krátkou demoverzi, která Vám pomůže zorientovat se v prostředí

Node-RED a pochopit spojení Node-RED a UniPi.

Nejprve v hlavním menu Node-RED klikněte na Import. Zobrazí se následující nabídka

Do textového pole následně zkopírujte obsah souboru demo_flow_1.0.json. Pak již stačí jen kliknout na

tlačítko Import.

Posledním krokem je vyvolání uživatelského rozhraní jednoduchým doplněním /ui za IP adresu rozhraní Node-

RED, viz ukázka:

Na následující stránce pak naleznete obrazovku, která se po zadání IP adresy zobrazí

16