Auf DVD. Smarter TVButler. Schickes PIXEL. Flinker Koreaner. Solide Heimautomation. Raspbian-Alternativen für den Desktop- und NAS-Einsatz

Transkript

1 Auf DVD Die beste Software für den RasPi 1/2/3: Q4OS, Sabayon, OMV, SolydX und mehr Januar / Februar 2017 Betriebssysteme Raspbian-Alternativen für den Desktop- und NAS-Einsatz Smarter TVButler DVB-C/T/T2-Tuner für den RasPi samt Videorekorder und Streaming ins LAN Schickes PIXEL Mehr als nur Kosmetik: Die neue Desktop-Oberfläche für Raspbian Flinker Koreaner Bewältigt anspruchsvollste Jobs: Odroid-XU4 mit GbE und USB 3.0 Solide Heimautomation Wo Bluetooth und WLAN passen müssen: Robustes Pi-Funkmodem für das 860-MHz-Band EUR 9,80 Deutschland A EUR 10,80 - BeNeLux EUR 11,25 CH sfr 19,60 - E / I EUR 12,

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3 Editorial Softer Schrecken Sehr geehrte Leserinnen und Leser, der Film Blob Schrecken ohne Namen von 1958 dürfte beim Zuschauer heute kaum mehr eine Gänsehaut hervorrufen. Dennoch gilt der Streifen (in dem der blutjunge Steve McQueen seine erste Hauptrolle spielte) als Klassiker des Grusel-Genres. Bei der Wahl des Namens für ihr Monster dachten die Filmemacher von damals allerdings kaum daran, dass der Begriff auch nach Jahrzehnten noch Angst und Schrecken verbreiten würde: Noch heute fürchten Open-Source- Enthusiasten das Binary Large Object oder kurz Blob. Software-Entwickler bezeichnen mit diesem Begriff die zu einem Stück Hardware gehörigen Software-Komponenten, wenn deren Quellcode nicht offen liegt und der Hersteller sie nur als binäre Datei zur Verfügung stellt. Viele Netzwerkkarten, RAID-Controller und Grafikchips benötigen ein solches Blob zum Funktionieren; ohne es lässt sich die entsprechende Hardware nicht oder nur eingeschränkt in Betrieb nehmen. Die Folgen zeigt der Artikel zum Odroid-XU4 ab Seite 62 in diesem Heft. Der mit einer Octa-Core-CPU, Gigabit- Ethernet und 2 GByte RAM ausgestattete SBC toppt auf dem Papier den RasPi locker. Auch bei numerischen oder Netzwerk-Benchmarks steckt der Odroid-XU4 den RasPi locker in die Tasche. Doch die guten Werte sind schnell vergessen, sobald man den XU4 mit einem grafischen Desktop betreiben möchte: Trotz seiner theoretisch sehr schnellen GPU hinkt der Odroid dem RasPi hier deutlich hinterher. Der Odroid operiert mit einem Blob, We re going to be working on a minimal, open blob so you ll be able to boot without it, but that won t happen for a while. Liz Upton, Raspberry Pi Foundation um Lizenzeinnahmen zu schützen finanzielle Interessen des Chipherstellers bremsen also hier die Technik aus. Für den RasPi dagegen liegt der Grafiktreiber im Quellcode vor. Über Performance-Aspekte hinaus gibt das quelloffene Vorliegen der Software den Entwicklern zudem die Freiheit, einen beliebigen Betriebssystemkern zu verwenden, wohingegen ein Blob in der Regel nur mit einer bestimmten Kernel-Version sauber kooperiert. Blob-Updates liefern die Hardware- Schmieden wegen des hohen Entwicklungsaufwands nur selten. Doch noch kommt selbst der Raspberry Pi nicht ohne Blob aus. In Form der beiden Dateien start*.elf und bootcode.bin aus /boot liegen auf jedem RasPi proprietäre Komponenten, ohne die er nicht bootet. Das RasPi-Blob Christoph Langner Redakteur kümmert sich unter anderem um den in Silizium gegossenen MPEG-Decoder. Zwar hat die Raspberry Pi Foundation bei der Vorstellung des Open-Source-Treibers versprochen, ihn eines Tages gegen einen minimalen, offenen Blob zu tauschen, doch in den letzten zwei Jahren wurde es um dieses Thema recht still. Debian listet daher sowohl den Raspberry Pi als auch so gut wie alle anderen günstigen Alternativen noch immer als ungeeignete Hardware-Basis für einen kostengünstigen Server. Es ist an der Zeit, den Raspberry Pi komplett zu öffnen vielleicht ergreift die Foundation diese Chance ja bei einem künftigen Raspberry Pi 4. Herzliche Grüße, Weitere Infos und interessante Links 3

4 01-02 Raspbian, die Standarddistribution für 8 den RasPi, basiert auf Debian 8 Jessie und verwendet LXDE als Desktop. Den hat die Raspberry Pi Foundation jetzt grafisch aufgewertet und in PIXEL umgetauft. 20 Speziell an Linux-Einsteiger und an Besitzer älterer oder ressourcenschwacher Rechner wendet sich Q4OS. Es nimmt den Anwender an die Hand und leitet ihn behutsam beim Einrichten des Systems über die ersten Hürden. 34 Der TVButler ergänzt zusammen mit dem TVSource-Server den RasPi zu einem Videorekorder mit TV-Streaming. Die Software lässt sich unter Raspbian und OpenELEC einrichten. Aktuelles Angetestet... 6 Komprimierungsmultitalent Btar 1.1.1, Remote-Authentifizierer Fwknop 2.6.9, Prüfsummen-Werkzeugkasten Hashrat 1.8.3, Iptables-Überwachungshilfe Iptstate Raspbian PIXEL PIXEL wertet den LXDE-Desktop von Raspbian mit schicken Icons, neuen Hintergrundbildern und verbesserten Fensterdekorationen zu einem runden Desktop-Gesamtbild ab. Software Sabayon ARM Das ARM-Release von Sabayon Linux lässt sich auf dem RasPi recht einfach einrichten. Ein flüssiges Arbeiten auf der grafischen Oberfläche setzt aber Nacharbeit voraus. Q4OS Mit seinem schlanken Trinity-Desktop spricht Q4OS gleichermaßen erfahrene RasPi-Anwender, Linux-Neulinge und Freunde des altbewährten KDE 3 an. SolydX RPI Das von der Linux Mint Debian Edition abgeleitete SolydX RPI bringt die Vorzüge des schlanken XFCE-Desktops auf den RasPi. Server OpenMediaVault Ein NAS-System muss nicht zwangsläufig groß und teuer ausfallen: Als güns tige Eigenbau-Alternative zu kommerziellen Netzwerkspeicherlösungen bietet sich ein Raspberry Pi mit OpenMediaVault an. Multimedia TVButler Der Raspberry Pi dient oft als Smart-TV- Upgrade für dumme Flachbildfernseher. Mithilfe von TVButler fügen Sie dem Mini- Rechner noch ein TV-Modul samt Videorekorder und Streaming-Option hinzu. Distros und Tools zum Durchstarten 90 Die Heft-DVD enthält neben der Software und allen Schaltplänen zu den Artikeln dieser Ausgabe auch die aktuellen Images der interessantesten Betriebssysteme für den RasPi 1, 2 und

5 Eigentlich ist der Raspberry Pi 56 ein vollwertiger Computer. Es fehlen ihm lediglich die Elemente für die Kommunikation mit dem Anwender. Der Artikel zeigt, wie Sie aus dem Rechner ein einfaches Notebook mit Navi basteln. Als der Bastelrechner Chip angekündigt wurde, unterbot er die 68 Preise aller anderen SBCs. Doch schon der Verzicht auf einen HDMI-Ausgang deutet auf einen sehr speziellen Mini-Rechner hin. 76 Der I2 C-Bus wurde eigentlich als Kurzstreckenbus für die Kommunikation innerhalb von Geräten entwickelt. Mithilfe des P82B715 erweitern Sie seine Reichweite bei Bedarf ganz erheblich. Hacks Fototank (Teil 2) Im ersten Teil haben wir einen RasPi so eingerichtet, dass er ohne Display und Tastatur als Backup-System für Fotos dient. Der zweite Teil baut darauf auf ergänzt die Lösung um einige nützliche Software-Komponenten. SRD-Funk (Teil 1) Mit dem Funkmodul RFM69 und geeigneten Treibern lassen sich Daten im 860-MHz-Band zwischen dem Pi und passenden Sensoren oder Aktoren austauschen. Das ebenso einfache wie robuste Verfahren eignet sich besonders für die Heimautomation. RasPi mobil GPS-Sensor, ADS-B-Detektor und Display verwandeln den Raspberry Pi in einen mobilen Empfänger, der Flugdaten anschaulich im Kartenmodus anzeigt. Open Hardware Odroid-XU Der Odroid-XU4 bietet mit Gigabit-Ethernet und USB 3.0 das, was dem Raspberry Pi zum perfekten Mini-Server noch fehlt. Im Praxistest kann das koreanische Kraftpaket jedoch nur bedingt überzeugen. Next Thing Chip Kann ein 9-Dollar-Computer ein Fehlkauf sein? Der Chip von Next Thing demonstriert, dass es sich dabei durchaus nicht um eine rhetorische Frage handelt. 62 Als Kraftpaket mit acht CPU-Cores, USB 3.0 und GbE präsentiert sich der Odroid-XU4. Im Server-Betrieb zahlt sich das aus, doch im Desktop-Einsatz zeigt der Mini-Rechner überraschende Schwächen. Know-how I 2 C-Workshop (Teil 12) Was beim I 2 C-Bus über kurze Distanzen gut klappt, bleibt bei der Fernkommunikation buchstäblich auf der Stecke: Eigentlich ist I 2 C für den geräteinternen Datentransport konzipiert. Mithilfe geeigneter Extender-Bausteine überbrückt der Bus aber bei Bedarf dennoch Distanzen bis zu 100 Metern. ESP8266 (Teil 6) Der ESP8266 erweist sich als echtes Multitalent, wenn es um das Ansteuern von Hardware über das Netzwerk geht. Mittels meldet er sich bei Bedarf zu Wort, um über vordefinierte Ereignisse zu berichten, deren Eintreten er registriert hat. Service Editorial Geek Bazar Vorschau/Autoren/Inserenten Impressum Heft-DVD-Inhalt

6 Aktuelles Angetestet Buchhalter Das intuitiv bedienbare Tool Hashrat erleichtert das Erstellen von Prüfsummen für eine große Anzahl von Dateien oder ganze Verzeichnisstrukturen. Über Prüfsummen, sogenannte Hashes, lassen sich Änderungen an Dateien schnell feststellen. Dabei gibt es für jeden Algorithmus ein eigenes Konsolen- Tool mit, wobei sich Parameter und Bedienung meist unterscheiden. Das Programm Hashrat dagegen beherrscht alle gängigen Algorithmen wie MD5, SHA1, SHA256, SHA512, JH und Whirlpool, sodass Sie sich nur eine Syntax merken müssen. Standardmäßig erzeugt das Tool MD5-Hashes, außerdem kann es Prüfsummen für komplette Verzeichnisstrukturen erstellen. Über Kommandozeilenparameter legen Sie beim Aufruf fest, welchen Algorithmus Hashrat verwendet und in welcher Kodierung es die Prüfsumme ausgibt. Um den Hash einer Datei zu erzeugen, übergeben Sie deren Namen beim Aufruf. Neben der Prüfsumme nennt die Software noch die Dateigröße, die gesetzten Zugriffsrechte sowie den Eigentümer und die letzte Zugriffszeit. Benötigen Sie Prüfsummen für alle Dateien eines Verzeichnisses, übergeben Sie statt des Dateinamens beim Aufruf das Wildcard-Symbol. Ergänzen Sie außerdem den Parameter r, arbeitet Hashrat zusätzlich alle Unterverzeichnisse mit ab. Das Prüfergebnis schreibt das Tool in die Standardausgabe. Um bei einer späteren Prüfung abgleichen zu können, welche Dateien sich verändert haben, leiten Sie die Ausgabe in eine Datei um. Deren Namen geben Sie beim Prüflauf dann über den Parameter cf an. Weitere Parameter beschränken das Tool beispielsweise auf die ausführbaren Dateien oder weisen es an, nach Duplikaten zu suchen. Mithilfe der Option net ermitteln Sie außerdem Prüfsummen von entfernten Systemen via SSH oder HTTPS. Eine ausführliche Beschreibung aller Parameter sowie Anwendungsbeispiele finden Sie außerdem in der Manpage von Hashrat. Lizenz: GPLv3 n Quelle: Torwächter Mit Fwknop stellen Sie sicher, dass nur autorisierte Anwender von außen auf die Dienste des RasPi zugreifen. Dank seines geringen Stromverbrauchs eignet sich der RasPi hervorragend als rund um die Uhr erreichbarer Server, der Cloud-Dienste oder einfach nur einen SSH- oder VPN-Zugang ins heimische Netz bereitstellt. Fwknop realisiert einen Port-Knocking-Dienst, der Zugänge nur dann für eine bestimmte IP-Adresse öffnet, wenn diese das korrekte digitale Klopfzeichen kennt. Dabei nutzt der Client Fwknop Single Packet Authentification (SPA), um sich mittels eines speziellen verschlüsselten Datenpakets beim Server-Dienst Fwknopd zu authentifizieren. Jedes Authentifizierungspaket lässt sich nur einmal verwenden, was die Gefahr eines Missbrauchs durch Mitschneiden eliminiert. Zur Verschlüsselung kommen bewährte Techniken wie Rijndael-Bock oder GnuPG zum Einsatz, die sowohl symmetrische als auch asymmetrische Verschlüsselung ermöglichen. Nach dem Start wartet der Server standardmäßig am UDP-Port auf SPA- Pakete, die er per Libpcap aus dem eingehenden Datenverkehr fischt. Empfängt er ein gültiges SPA-Paket, schaltet er über vordefinierte Firewall-Regeln den Port für den externen Zugriff frei. Die Firewall-Regeln und weitere Parameter wie Port, Logging oder Schnittstelle stellen Sie über die Konfigurationsdatei unter /etc/fwknopd/ ein. Dort findet sich außerdem die Datei access. conf, in der Sie neben der Authentifizierungsart festlegen, welche Ports und Protokolle Fwknop für welche Rechner öffnen soll. Auf der Client-Seite geben Sie beim Aufruf von Fwknop Parameter wie Proxy, Verschlüsselungsart und Zielrechner an. Weitere Anwendungsbeispiele und Konfigurationsmöglichkeiten finden Sie in den Manpages sowie auf der Fwknop-Projektseite. Lizenz: GPLv2 Quelle: 6

7 Angetestet Aktuelles Der Komprimierer Btar punktet gegenüber GNU Tar mit vielen zusätzlichen Funktionen, bleibt aber so kompatibel mit dem Original, dass sich die erzeugten Archive mit diesem entpacken lassen. Die Stärke von Btar liegt in der Möglichkeit, externe Tools über den Parameter F als Filter in den Ablauf zu integrieren. Geben Sie als Filter kein Kompressionsprogramm an, speichert Btar alle Daten unkomprimiert. Neben Packern dürfen Sie als Filter Verschlüsselungswerkzeuge wie Gpg einsetzen. Die Manpage von Btar sowie ein im Quellarchiv enthaltener Wiki-Auszug bieten hierzu Beispiele. Btar unterteilt das Zielarchiv in Lizenz: GPLv3 nn Quelle: ~viric/ cgi bin/btar/doc/trunk/doc/home.wiki Unterarchive, die in der Voreinstellung je 10 MByte Umfang aufweisen. Diese Größe passen Sie bei Bedarf über den Parameter b an. Daneben findet sich eine Indexdatei mit der Verzeichnisstruktur der gesicherten Dateien. Auf einem Ras- Pi 2 oder 3 können Sie Btar mit dem Parameter j anweisen, mit mehreren Prozessen zu archivieren. Btar verteilt die Archivierung der Blöcke auf die Anzahl der angegebenen Prozesse und nutzt so die Mehrkernprozessoren besser aus. Beim Entpacken eines Archivs klappt das nicht. Haben Sie das Binary beim Kompilieren gegen Libsync gelinkt, lassen sich sogar differenzielle Backups erstellen. Btar ermittelt anhand des mtime-werts, welche Dateien es sichern muss, berücksichtigt jedoch keine gelöschten Dateien. Packstation Durch flexible Filter und die Möglichkeit von Differenz archiven bohrt Btar die Funktionen des klassischen Tar auf. Lizenz: Zlib n Quelle: Insbesondere bei Rechnern, die als Router oder Gateway fungieren, weiß man gerne, welchen Status die Firewall gerade hat. Iptstate liest die Stateful-Tabellen der lokalen Iptables-Firewall aus und zeigt die Verbindungsdaten in einer Topähnlichen Darstellung, wobei es die Liste nach der Quelladresse sortiert. Das lässt sich über Kommandozeilenparameter beim Aufruf jedoch beliebig anpassen. So gelingt das Sortieren nach Zieladresse, TTL oder Protokoll. Im laufenden Betrieb ändern Sie die Sortierreihenfolge mit [B], sie lässt sich bei Bedarf auch invertieren. Mit dem Kommandozeilenparameter R passen Sie die Dauer des Aktualisierungsintervalls individuell an. Die Navigation in der Ausgabe von Iptstate erfolgt in gewohnter Top- Manier. Zur besseren Übersicht hebt das Tool die Protokolle farblich hervor, über Filter schränken Sie die Anzeige ein etwa auf bestimmte Quell- und Zieladressen oder einzelne Ports. Bei Bedarf führt Iptstate ein Reverse- Lookup durch und ersetzt die IP- Adressen durch FQDNs. (jlu) n Wallmeister Iptstate verschafft Ihnen jederzeit einen schnellen Blick auf alle offenen Verbindungen.

8 Aktuelles Raspbian PIXEL Renovierte GUI für Raspbian Pixelmania PIXEL wertet den LXDE-Desktop von Raspbian mit Hintergrundbildern, neuen Icons und Fensterdekorationen zu einem runderen Gesamtbild auf. Ferdinand Thommes README Raspbian, die Standarddistribution für den Raspberry Pi, basiert derzeit auf Debian 8 Jessie und bringt einen LXDE-Desktop mit. Den hat die Raspberry Pi Foundation jetzt grafisch auf den neusten Stand gebracht und auf den Namen PIXEL umgetauft. Nicht nur Google nennt seine besten Chromebooks und zuletzt auch die Nachfolger der Nexus-Smartphone-Reihe Pixel : Auch die Raspberry Pi Foundation taufte den Desktop ihrer von Grund auf renovierten Standarddistribution Raspbian auf den Namen PIXEL. Raspbian, die Debian-Variante für den Raspberry Pi, gilt als die Vorzeige-Distribution der Stiftung um den kleinen Rechner. Besonders vorzeigbar war Raspbian mit LXDE als Desktop-Umgebung im Vergleich mit der Konkurrenz in der Vergangenheit allerdings nicht da fallen eher Begriffe wie lieblos oder zweckorientiert. Das hat auch die Raspberry Pi Foundation erkannt und die Oberfläche unlängst einer durchgreifenden Überarbeitung unterzogen. Wir werfen nach der Renovierung einen Blick auf die alte Dame Debian im neuen Gewand für den Raspberry Pi. Neu gepixelt Der neue Desktop, der weiter auf dem bisher schon verwendeten LXDE basiert, heißt PIXEL. Das Kürzel soll für Pi Improved X-Window Environment, Lightweight stehen. Neben einigen neuen Anwendungen und Einstellungen stand hauptsächlich das Aussehen des Desktops im Fokus der Arbeiten. Eben Upton von der Raspberry Pi Foundation lud dazu vor 8

9 Raspbian PIXEL Aktuelles zwei Jahren den Usability-Experten Simon Long ein. Der hatte zwar bis dahin nach eigenen Angaben kaum Linux- Erfahrung, nahm aber dennoch die Herausforderung an und legte kürzlich die Ergebnisse seiner Arbeit vor. Die können sich durchaus sehen lassen 1. Das Raspbian-PIXEL-Image aus diesem Test finden Sie auf der Webseite der Raspberry Pi Foundation (achten Sie auf den Zusatz PIXEL im Namen) und auch auf der Heft-DVD dieser Ausgabe. Die Abbilddatei hat als ZIP-Archiv eine Download-Größe von 1,4 GByte, nach dem Auspacken belegt das Image gut 4 GByte Platz auf dem Massenspeicher. Das bedeutet, dass Sie eine SD-Karte mit mindestens 8 GByte zum Betrieb benötigen. Alternativ richten Sie Raspbian PIXEL via NOOBS ein. Versteckte Bootmeldungen Nach dem Auspacken übertragen Sie das Image auf die SD-Karte. Unter Windows erledigen Sie das beispielsweise mithilfe des Win32 Disk Imager. Unter Linux gibt es einige Anwendungen wie zum Beispiel Etcher, die über ein grafisches Interface das Image auf die SD- Karte befördern. Versierte Linux-Anwender dürften eher das Kommandozeilenwerkzeug Dd bevorzugen, mit dem Sie das Image einfach byteweise übertragen. Die Webseite der Raspberry Pi Foundation bietet für verschiedene Betriebssysteme eine Anleitung an. Plymouth abschalten Sie schalten den Bootsplash Plymouth bei Bedarf ab, indem Sie in der Datei /etc/default/grub in der Zeile GRUB_ CMDLINE_LINUX_DEFAULT= die Parameter "quiet splash" durch den Schalter "noplymouth" ersetzen. Nachdem Sie die geänderte Datei abgespeichert haben, rufen Sie auf der Kommandozeile den Befehl sudo update grub auf, um dem Bootmanager die neue Konfiguration bekannt zu machen. Beim nächsten Hochfahren lassen sich die Bootmeldungen dann wieder lesen. 1 Der Raspbian-Desktop vor (oben) und nach (unten) der Renovierung. Sobald Sie das Abbild erfolgreich auf die SD-Karte überspielt haben, stecken Sie diese in den Raspberry Pi 2 oder 3 und booten den Mini-PC, indem Sie ihn an die Stromversorgung anschließen. Beim Start von Raspbian bemerken Sie bereits die ersten Änderungen. Rauschten bisher die Bootmeldungen des Systems an Ihnen vorbei, so verdeckt jetzt der Bootsplash Plymouth alle Meldungen. Aktualisieren statt neu aufsielen Betreiben Sie ein bereits installiertes Raspbian auf einer mindestens 8 GByte fassenden SD-Karte, so können Sie es auch per apt update und apt dist upgrade auf die neue PIXEL-Oberfläche aktualisieren. Bei einem entsprechenden Test mit der Vorgängerversion vom Mai 2016 lud das System dazu allerdings Raspbian Jessie mit PIXEL RPG/raspbian/ rund 300 MByte Daten herunter und aktualisierte nicht weniger als 170 Pakete das dauert eine ganze Weile. Beim Umstellen auf die neue Version sichert die Aktualisierungsroutine alle Änderungen, die Sie eventuell an Konfigurationsdateien vorgenommen hatten, im Verzeichnis /home/pi/oldconffiles. 9

10 Aktuelles Raspbian PIXEL 2 Auch die Menüleiste und deren Symbole sehen in der neuen Fassung (oben) deutlich moderner aus als zuvor (unten). Diesbezüglich darf man durchaus geteilter Meinung sein: Erfahrene Linux-Anwender bevorzugen sicherlich die Anzeige der Bootmeldungen, da man hier im Fall eines Fehlers bereits Schlüsse auf dessen Ursache ziehen kann. Wie Sie Plymouth gegebenenfalls deaktivieren, um wieder in den Genuss der Meldungen zu gelangen, fasst der Kasten Plymouth abschalten zusammen. Vergrößerung Bevor nun der grafische Modus startet, informiert das System Sie kurz darüber, dass es die Partition auf der SD-Karte erweitert. Das mussten Sie früher manuell im Konfigurationsdialog Raspi-Config anstoßen. Anschließend begrüßt Sie die neue Oberfläche mit dem Hintergrundbild einer Straße, die sich in der Ferne verliert. Insgesamt bringt PIXEL 16 recht ansehnliche Desktop-Hintergründe mit, aus denen Sie nach einem Rechtsklick auf den Desktop auswählen dürfen, indem Sie Desktop Preferences anklicken. System lokalisieren Nach dem Hochfahren stellen Sie das System erst einmal auf die lokalen Gegebenheiten um. Dazu klicken Sie auf die Himbeere in der Menüleiste und wählen Preferences Raspberry Pi Configuration. Im Reiter Localisation können Sie dann neben der Tastaturbelegung zusätzlich den Rest des Systems auf Deutsch oder die von Ihnen bevorzugte Lokalisierung umstellen. Damit haben Sie an dieser Stelle bereits alles Wesentliche erledigt. Im ersten Reiter finden Sie unter Umständen ebenfalls interessante Einstel Weitere Infos und interessante Links 3 Abgerundete Fensterecken und ein wesentlich gefälligeres Icon-Set (Vordergrund) sorgen im Vergleich zum Vorgänger (Hintergrund) für wesentlich mehr Chic. 10

11 Aktuelles 4 Mit dem in Python geschriebenen Sense-HAT-Emulator lässt sich das Programmieren mit der gleichnamigen Erweiterungsplatine erlernen und üben, ohne die Hardware zu besitzen. lungen; so können Sie dort etwa das Passwort für den Standardnutzer pi ändern. Falls Sie beim Raspberry Pi 3 unter Performance nach der Einstellung zum Übertakten suchen, so stellen Sie fest, dass diese ausgegraut ist. Flottes Tempo Der RasPi 3 bietet per se keine solche Möglichkeit, da die Leistungssteigerung gegenüber dem RasPi 2 das System schon ohne Übertakten recht warm werden lässt. Die neue Raspbian Variante verleiht übrigens als erste Distribution dem gemeinhin recht unansehnlichen Raspiconfig ein optisch gefälligeres Äußeres. Als Nächstes steht das Aktualisieren des Systems an, denn es gilt, einige Fehler der ersten Version zu beseitigen. Dazu öffnen Sie ein Terminal und geben sudo su ein, um Root zu werden. Dann stoßen Sie mit apt update und einem folgenden apt dist upgrade die Aktualisierung an. Der Vorgang dauerte im Test fast eine halbe Stunde und brachte in diesem Zuge nicht weniger als 74 Pakete auf den neuesten Stand ein sinnvolles Unterfangen. Änderungen im Blick Nach einem anschließenden Reboot ist es an der Zeit, durch das System zu schlendern und einen Blick auf die Anpassungen zu werfen, die PIXEL mit sich bringt. Wer Raspbian schon länger kennt, dem fällt sofort der aufgeräumtere und weniger altbackene erste Eindruck auf. Neben den 16 neuen Hintergrundbildern bringt der aufgefrischte Desktop auch ein komplett überarbeitetes Icon-Set mit. Es soll sowohl professionellen Ansprüchen genügen als auch den verspielten Hintergrund des Raspberry Pi als Bastelrechner signalisieren. Auch die Menüleiste profitiert von den neuen Icons 2 und wartet mit einer vereinfachten Menüstruktur auf. Die Fensterrahmen zeigen sich ebenfalls gründlich überarbeitet: Die Titelleiste und deren Symbole wurden optisch aufgewertet, die Ecken der Fenster leicht abgerundet 3. Der bisher verwendete Schriftsatz Roboto bleibt zwar erhalten, glänzt jedoch dank des Font-Rendering-Pakets Infinality mit einer wesentlich saubereren Darstellung als bisher. PIXEL beschert den Anwendern zwei neue Anwendungen. So haben die Entwickler das Desktop-Fernsteuerungspaket RealVNC auf den Raspberry Pi portiert, das sich dort nun komplett mit Server und Client wiederfindet. Außerdem bringt Raspbian PIXEL nun die in Python geschriebene Anwendung Sense HAT Emulator mit. Mit deren Hilfe können Sie die Erweiterungsplatine Sense HAT virtuell programmieren, ohne dazu die Hardware besitzen zu müssen 4. Bei den Einstellungen dürfen Sie jetzt beim Raspberry Pi 3 sowohl Bluetooth als auch das WLAN deaktivieren. Das funktioniert übrigens auch bei den handelsüblichen WLANund Bluetooth-Dongles für den Raspberry Pi 2. Fazit Wer mit Raspbian als täglichem Begleiter arbeitet, der freut sich über die visuelle Auffrischung. Sie vermittelt einen in sich geschlosseneren Eindruck als bisher, die 16 hochwertigen Hintergrundbilder sorgen dabei für Abwechslung. Damit ist das System optisch in der Gegenwart angekommen, die in Bezug auf Design ja vor allem auf Gefälligkeit für das Auge setzt. Die Integration von RealVNC und des Sense- HAT-Emulators bereichert das System und unterstützt im Konzert mit weiteren Anwendungen wie Scratch, Mathematica, Sonic Pi oder Wolfram den ursprünglichen Zweck des RasPi: Kinder und Jugendliche an Elektronik und Programmierung heranzuführen. (jlu) n 11

12 Software Sabayon ARM Sabayon ARM mit verschiedenen Desktops im Praxistest An der Oberfläche Chin Leong Teoh, 123RF Das ARM-Release von Sabayon Linux lässt sich auf dem RasPi recht einfach einrichten. Ein flüssiges Arbeiten auf der grafischen Oberfläche setzt aber Nacharbeit voraus. Angela Minosi README Die Distribution Sabayon ARM offeriert keine Lösung von der Stange: Auf dem Image fehlt die grafische Oberfläche, und das Tool Raspi-config greift nur bedingt. Für den Anwender bedeutet das viel Ausprobieren, um zum Ziel zu gelangen. Eventuell haben Sie die Erfahrung selbst schon gemacht: Sie möchten Raspbian auf dem RasPi durch eine andere Distribution ablösen und bedienen sich der GIYBF-Methode, finden aber nichts Passendes. Da heißt es wohl, die Dinge selbst in die Hand zu nehmen, oder wie man so schön sagt: Probieren geht über studieren. Via Google finden sich zwar Anleitungen für Sabayon, aber diese eignen sich eher für die Installation auf einem PC oder Laptop. Was das Setup oder die Konfiguration von grafischen Oberflächen bei einem ARM-System angeht, hat Google offensichtlich wenig zu bieten, zumindest auf den ersten paar Seiten der Suchergebnisse. Sabayon installieren Listing 1 Bevor Sie loslegen, brauchen Sie einen Raspberry Pi 3 sowie ein Micro-SD-Lesegerät. Um dessen Gerätenamen herauszufinden, schließen Sie es an einen Linux-PC an und geben auf der Kommandozeile den Befehl lsblk ein. Mithilfe der Informationen aus der Ausgabe des Tools lässt sich das Gerät in der Regel schnell identifizieren. Nach dem Herunterladen des Images kopieren Sie die Datei mit dem Befehl aus Listing 1 auf eine Micro-SD-Karte 1. Der aktuelle RasPi 3 eignet sich dank eines Prozessors mit vier Kernen und einem Systemtakt von 1,2 GHz sowie dem 1 GByte großen Arbeitsspeicher als vollwertiger PC. Neben der ARMv8-Architektur gehört zum SoC zusätzlich ein Broadcom-Videochip, der auf bis zu 256 MByte Videospeicher zugreifen kann. Diesen zwackt er allerdings vom Arbeitsspeicher des Mini-Rechners ab. Vor dem Spiel Nach dem Startvorgang begrüßt der Rechner Sie mit einem Login-Prompt auf der Shell, der sich auf den ersten Blick nicht gleich als solcher erkennen lässt (Listing 2). Drücken Sie die Eingabetaste, dann erscheint die Aufforderung zum $ xzcat Sabayon_Linux_16.06_armv7l_RPi_Base_8GB.img.xz > Gerätename 12

13 Sabayon ARM Software Anmelden erneut; die eingeblendeten Meldungen verschwinden. Es existieren bereits die Benutzerkonten root und sabayon mit jeweils gleichlautendem Passwort. Um die lästigen Meldungen loszuwerden, die die Eingabe erschweren, deaktivieren Sie sie nach dem Login mit dem Kommando dmesg n 1. Bevor es mit der Installation der Desktop-Umgebung weitergeht, sollten Sie noch einige wichtige Einstellungen am System vornehmen. So empfiehlt es sich, eine deutsche Tastaturbelegung zu aktivieren, indem Sie in der Shell die Befehle aus Listing 3 eingeben. Ohne Zugang zum Netz gelingt das Installieren weiterer Programme nicht. Hängt der Mini-PC direkt am ADSL/ VDSL- Anschluss, erledigen Sie die Konfiguration mit dem Befehl pppoe setup. Da- neben gibt es die Befehle pppoe start sowie pppoe stop, mit denen Sie die Verbindung aufbauen beziehungsweise wieder trennen. Nutzen Sie dagegen ein bestehendes Ethernet zum Surfen, verwenden Sie den Befehl net setup zum Einrichten. Wie Abbildung 1 zeigt, umfasst die Root-Partition des Rechners nach dem Installieren 7 GByte. Dieser Platz reicht häufig nicht aus, um noch eine grafische Oberfläche zu installieren. Es lohnt sich, den Platz auf der Micro-SD-Karte mit dem Tool GParted oder einem anderen entsprechenden Programm vollständig zu nutzen. Anschließend editieren Sie die Datei /etc/fstab, um dem System die neuen Partitionen mitzuteilen. Listing 4 zeigt exemplarisch den Inhalt der Datei für das Testsystem. Sabayon Linux ARMv7 Base RPG/sabayon/ GIYBF: Ein Akronym, das für Google is your best friend steht womit gemeint ist, dass die Suchmaschine in der Regel die Antworten auf die meisten Fragen liefert. 1 Mit GParted oder einem anderen Tool zum Partitionieren machen Sie den nicht verwendeten Teil der SD-Karte fit, um ihn als zusätzlichen Speicher zu nutzen. Listing 2 localhost login: [ ] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready [ ] brcmfmac: brcmf_add_if: ERROR: netdev:wlan0 already exists [ ] brcmfmac: brcmf_add_if: ignore IF event [ ] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready [ ] brcmfmac: power management disabled [ ] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): wlan0: link is not ready [ ] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready [ ] smsc95xx 1 1.1:1.0 eth0: link up, 100Mbps, half duplex, lpa 0x0080 Listing 3 # localectl set keymap de latin1 nodeadkeys # env update && source /etc/ profile 13

14 Software Sabayon ARM Das Aktualisieren des Systems geschieht unter Sabayon üblicherweise durch eine ganze Reihe von Befehlen, die Listing 5 zeigt. Es empfiehlt sich nicht, auf das Update zu verzichten: Sonst lassen Sie potenzielle Sicherheitslücken offen stehen und verzichten darauf, Fehler in der Software zu beheben. Für die erfolgreiche Installation einer Desktop-Umgebung benötigen Sie das passende Paket für die gewünschte Software (siehe Tabelle Desktop-Paketnamen). Außerdem brauchen Sie einen Display-Manager wie etwa SDDM, den Sie nach dem Einrichten aktivieren müssen. Den Ablauf aller entsprechenden Arbeiten zeigt Listing 6. etwas schiefgegangen dem ist aber nicht so. Die deutsche Tastaturbelegung haben Sie zwar über die Konsole aktiviert, dennoch braucht es wieder eine gewisse Zeit, bis diese zum Anmelden bereit steht. Nach dem erfolgreichen Anmelden belohnt das System Sie mit einer grafischen Oberfläche, die allerdings nicht für den RasPi 3 optimiert zu sein scheint: KDE Plasma sieht unter Sabayon ARM zwar genauso aus wie auf einem Intel- PC, doch es offenbaren sich Schwachstellen beim Einsatz. Insbesondere reagiert der Desktop recht langsam: So zeigt die Oberfläche zunächst zwar den Start des Browsers Firefox an, angedeu- TIPP Tritt beim Aktualisieren der Repositories ein Fehler auf, hilft der Aufruf equo update force unter Umständen dabei, die Paketdatenbank aktuell zu halten. KDE Nach dem Booten dauert es etwas, bis das Fenster von SDDM zum Anmelden lädt. An dieser Stelle kommt eventuell der Verdacht auf, bei der Installation sei Desktop-Paketnamen Desktop Paketname KDE Plasma plasma-meta Gnome gnome XFCE4 xfce4-meta LXDE lxde-meta Listing 5 # equo update # equo upgrade # equo deptest # equo libtest # systemctl reboot Listing 6 2 Bei diversen Anwendungen erscheinen rechts oben keine Icons zum Maximieren oder Minimieren der Fenster. Das schränkt die Benutzbarkeit in einigen Fällen ein. Listing 4 /dev/mmcblk0p1 /boot vfat defaults 0 2 /dev/mmcblk0p2 / ext4 noatime 0 1 /dev/mmcblk0p5 /home ext4 noatime 0 1 # equo install ask xorg server # equo install ask xterm # equo install ask Desktop Paketname # equo install ask sddm # equo install ask sabayon artwork core # equo cleanup # systemctl reboot # systemctl enable sddm # systemctl reboot Listing 7 # equo install ask mesa 14

15 Sabayon ARM Software tet durch einen rotierenden Kreis. Danach verschwindet der Kringel jedoch, und es dauert einige Minuten, bis sich das Browser-Fenster tatsächlich öffnet. Dass auf den ersten Blick unklar bleibt, wie sich Fenster minimieren oder maximieren lassen, erschwert den Einsatz zusätzlich 2. Für das Fehlen der entsprechenden Icons in der Fensterleiste ist vermutlich eine fehlerhafte Installation des Treibers für die Grafikkarte verantwortlich. Genaueres erfahren Sie mithilfe 3 Mit diesen Einstellungen beheben Sie Probleme, die beim Anzeigen von Fenstern unter Plasma auftreten. 15

16 Software Sabayon ARM 4 Obwohl mehrere Bildbetrachter im System installiert sind, bietet PcmanFM keinen davon zum Öffnen von Bildern an. 6 Über das Applet des Network-Managers richten Sie unter XFCE komfortabel eine Netzwerkverbindung ein. des Befehls kwin_x11: Er gibt eine Fehlermeldung aus, die sich auf die Bibliothek LibEGL des Mesa-Treibers bezieht. Installieren Sie also das Paket mit dem Namen mesa nach (Listing 7). Zeigen sich nach einem erneutem Anmelden die Fenster weiterhin unvollständig, stellen Sie unter Systemeinstellungen Anzeige & Monitor Compositor als Ausgabemodul Xrender ein und nutzen die Methode pixelig zum Skalieren 3. Hinzu kommt, dass diverse KDE- Tools bei Sabayon ARM noch fehlen, wie etwa ein Dateimanager und ein Terminal. Als Ersatz installieren Sie beispielsweise die Programme PcmanFM und Lxterminal nach, die zur Umgebung LXDE gehören. Selbst der Editor Kate befindet sich nicht im ARM- Repository von Sabayon. Als Alternative bietet sich dagegen Gnomes Standardeditor Gedit an. Darüber hinaus integrieren sich einige Programme von LXDE unter KDE Plasma nicht vollständig, wie etwa der Bildbetrachter GPicView. Daher tut sich auch nichts, wenn Sie im Dateimanager PcmanFM auf ein Bild klicken. Rufen Sie das Kontextmenü eines Bilds im Dateimanager auf, erscheinen die bereits installierten Bildbetrachter nicht 4. Abhilfe schafft hier das Paket ImageMagick, mit dessen Befehl display Sie auf der Konsole ein Bild betrachten. Der Plasma-Desktop bietet umfangreiche Einstellmöglichkeiten an. So brauchen Sie sich nicht mit Englisch als Sprache für die Oberfläche abzufinden: Unter Systemeinstellungen Regionaleinstellungen legen Sie unter anderem die Sprache der Menüeinträge sowie das Format für Datum und Zeit fest. Gnome 5 Animierte Effekte unter Gnome, wie diese Liste von Anwendungen, bringen den RasPi an die Grenze der Leistungsfähigkeit. Der Gnome-Desktop präsentiert sich im zeitlosen Design, erscheint manchen Anwendern allerdings zu reduziert. Alles, worauf Sie klicken, öffnet sich oder startet. Das klingt auf Anhieb erst einmal praktisch, führt jedoch zu einem Arbeitsstil, der an einen Stop-and-Go-Verkehr 16

17 Sabayon ARM Software erinnert. Aufgrund der aufwendigen Effekte und Animationen 5 kommt es im normalen Betrieb zu großen Verzögerungen. Hinzu kommt, dass sich diese Effekte nur schwer deaktivieren lassen. Im Vergleich zu den anderen besprochenen Desktop-Umgebungen bringt der Gnome-Desktop jedoch die umfassendste Ausstattung mit. Dazu gehören unter anderem ein eigener Dateimanager, Editor und Bildbetrachter sowie das Festplatten-Tool Gnome Disk Utility, mit dem Sie bei Bedarf eine SD-Karte wunschgemäß partitionieren. LXDE und XFCE Nach dem Anmelden fällt auf, dass der alternative Desktop LXDE in weniger als einer Minute lädt. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Oberfläche weitgehend auf Gimmicks verzichtet. Darüber hinaus wirkt sie weniger überladen als KDE Plasma, reagiert schneller auf Eingaben und führt Programme zügiger aus. Der XFCE-Desktop besticht durch ein flottes Design. Die Standardtools anderer Desktop-Umgebungen integriert XFCE recht gut. Allerdings hängt sich Firefox beim Surfen gelegentlich auf. Der XFCE-Dateimanager heißt Thunar. Dieser kommt zwar in der Vorgabe einigermaßen schlank daher, bietet aber die Möglichkeit, die Funktionen zu erweitern. Im Vergleich Gnome-Desktop gibt sich XFCE in Sachen Konfiguration etwas flexibler. So schalten Sie unter Applications Settings Settings Manager Window Manager Tweaks bei Bedarf die Desktop-Effekte ab. Zudem lässt sich mit dem Applet des Network-Managers eine DSL-Verbindung auch ohne Klimmzüge auf der Konsole aufbauen 6. Optimierung von KDE Auch grafische Oberflächen bieten Raum zum Optimieren. Unter KDE Plasma sucht beispielsweise die Software Baloo nach Dateien und indexiert diese. Werfen Sie einen Blick in den Systemmonitor Ksysguard, dann zeigt sich, dass der Indexer reichlich Arbeitsspeicher verbraucht. Da RAM selbst beim RasPi 3 7 Erweiterungen installieren Sie bei Bedarf ebenfalls mithilfe des Gnome Tweak Tools. ein kostbares Gut darstellt, bietet es sich an, alles zu deaktivieren, was mit der Desktop-Suche Baloo zu tun hat. Über die Datei $HOME/.kde/share/ config/baloofilerc deaktivieren Sie den Daemon dauerhaft, indem Sie den Wert für Indexing Enabled von true auf false ändern. Mit dem Befehl balooctl disable schalten Sie außerdem das laufende Programm ab. Über die grafische Oberfläche stellen Sie die Suche im Hintergrund ab, indem Sie in den Systemeinstellungen von KDE Plasma unter Suchen Dateisuche das Häkchen bei Dateisuche aktivieren entfernen. Darüber hinaus empfiehlt es sich, in den Einstellungen von Plasma unter Arbeitsflächenverhalten Arbeitsflächen- Effekte einige CPU-intensive Effekte abzuschalten, wie etwa Animationen beim Minimieren oder Maximieren sowie eine Vorschau auf Fenster. Das Laden nach dem Anmelden beschleunigen Sie, indem Sie das Begrüßungsfenster samt Anzeige des Fortschritts unter Arbeits- Listing 8 # emerge sync # emerge av gnome tweak tool 8 Mit der Erweiterung Dash to dock holen Sie sich ein Panel auf den Desktop von Gnome, das im Design an das Dock von Mac OS X erinnert. 17

18 Software Sabayon ARM flächenverhalten abstellen. Zu guter Letzt ist es möglich, das Hintergrundbild über das Kontextmenü des Desktops zu deaktivieren. Optimierung von Gnome Gnome verbraucht wie KDE Plasma viel Arbeitsspeicher. Da die Oberfläche als 9 Wechseln Sie zur Listenansicht des Dateimanagers PcmanFM, sparen Sie in der Regel zusätzliche Ressourcen ein. 0 Die ressourcenhungrigen Gnome-Standardanwendungen lösen Sie am besten durch deren schlanke LXDE-Pendants ab. solche weniger Optionen zur Konfiguration bietet als Plasma, setzen Sie für den Feinschliff das Gnome Tweak Tool ein. Da es sich noch nicht im ARM-Repository von Sabayon findet, beziehen Sie es über die Paketverwaltung Portage, die zur verwandten Distribution Gentoo gehört. Dazu synchronisieren Sie das System zuerst, um anschließend die Pakete zu installieren (Listing 8). Unter dem Menüpunkt Windows gestatten Sie anschließend das Maximieren und Minimieren von Fenstern, wodurch Sie sich einige aufwendige Animationen ersparen. Sie brauchen so nicht mehr ein Fenster samt angezeigten Inhalt zu verschieben, um ein anderes Fenster zu fokussieren. Darüber hinaus ermöglicht es das Tool unter Desktop, häufig genutzte Icons auf den Desktop abzulegen, wie etwa den Mülleimer oder Laufwerke. Im Reiter Appearance ändern Sie das Aussehen des Desktops, der Icons und des Cursors. Sobald Sie links oben auf Activities klicken, um zur Liste der Anwendungen zu gelangen, fällt auf, dass diese schneller lädt. Unter Appearance lassen sich zudem alle Animationen deaktivieren, was im Test allerdings nur geringe Auswirkungen auf den Desktop hatte. Mit den Gnome Extensions erweitern Sie den Desktop um nützliche Features. Dazu nutzen Sie das Menü Extensions im Gnome Tweak Tool. Dort klicken Sie auf Get more extensions 7, woraufhin in Firefox die Seite mit den Erweiterungen lädt. Für installierte Features finden Sie hier auch die Einstellmöglichkeiten. Empfehlenswert ist das Plugin Dash to dock, das dem Dock von Mac OS X ähnelt. Sobald Sie die Informationen zu dieser Erweiterung aufrufen, erscheint links ein Schalter, den Sie auf On stellen, um das Dock zu aktivieren. Hier geben Sie außerdem vor, ob dass Dock dauerhaft eingeblendet bleiben soll und an welcher Stelle es sich befindet 8. Um nun zur Liste der Anwendungen zu gelangen, sparen Sie sich den Klick auf Activities und die aufwendige Animation, mit der das System die geöffneten Fenster zur Seite schiebt. Im Kon- 18

19 Sabayon ARM Software textmenü eines Icons bestimmen Sie durch einen Klick auf add to favorites, ob sich eine Anwendung dauerhaft im Dock des Desktops positioniert. Die Programme von LXDE geben sich weniger opulent gestaltet als jene von Gnome, nutzen als Basis jedoch ebenfalls das grafische Toolkit GTK. Von daher bietet es sich an, einige häufig benötigte Gnome-Anwendungen durch deren LXDE-Pendants zu ersetzen. Als Dateimanager eignet sich beispielsweise PcmanFM. Zusätzlich sparen Sie Rechenleistung ein, indem Sie im Dateimanager PcmanFM auf Edit Preferences klicken und Listen als Standard für die Ansichten festlegen 9. Darüber hinaus existiert im Gnome- Desktop unter Settings Details Default Applications die Möglichkeit, Standardanwendungen für bestimmte Aktionen zu definieren. Hier wählen Sie etwa für Bilder die Software von LXDE aus 0. Sie zeigt die Bilder wesentlich flotter an als der Gnome-Bildbetrachter. Wettstreit Um unseren Vergleich auch mit harten Fakten zu untermauern, haben wir die Leistungsfähigkeit der vier vorgestellten Desktop-Umgebungen mit einem Benchmark ermittelt. Dabei starteten wir den jeweiligen Desktop mit vier Programmen Dateimanager, Terminal, Systemeinstellungen und Firefox, nahmen dann die Zeit und ermittelten anschließend mit dem Befehl free den noch freien Arbeitsspeicher. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle Performance. Die Zeitspanne, die eine Desktop-Umgebung braucht, um nach dem Anmelden zu laden, ließ sich bei XFCE durch die verschiedenen Eingriffe um etwa ein Drittel reduzieren. Nach dem Optimieren verfügen Sie als Anwender insbesondere unter KDE Plasma sowie LXDE über deutlich mehr Arbeitsspeicher. Das liegt bei KDE vor allem an der Tatsache, dass Baloo nicht mehr läuft. Fazit Die Distribution Sabayon ARM fällt vor allem dadurch positiv auf, dass sie selbst exotische Hardware wie etwa Wacom- Grafiktablets einwandfrei erkennt, ohne dass man als Anwender Treiber nachinstallieren muss. Negativ schlägt zu Buche, dass die Distribution keine Werkzeuge mitliefert, mit denen man nach einem WLAN-Netz scannen oder es konfigurieren kann: Es fehlt das Paket net-wireless/ iw. Außerdem befindet sich das von anderen Systemen bekannte Tool Raspiconfig in diesem Projekt noch in der Anfangsphase der Integration und lässt sich daher unter Sabayon ARM nur bedingt einsetzen. (agr/ jlu) n Weitere Infos und interessante Links Performance KDE LXDE Gnome XFCE Startzeit (Minuten) nicht optimiert 02:24 00:17 00:50 00:24 optimiert 02:05 00:15 01:00 00:16 Freier RAM nicht optimiert 356 MByte 341 MByte 472 MByte 642 MByte optimiert 402 MByte 544 MByte 324 MByte 598 MByte

20 Software Q4OS Q4OS mit Trinity-Desktop Q wie Qualität Mit seinem Trinity-Desktop spricht Q4OS gleichermaßen RasPi-Anwender, Linux-Neulinge und Freunde von KDE 3 an. Ferdinand Thommes README Q4OS wendet sich besonders an Linux-Einsteiger und an Besitzer älterer oder ressourcenschwacher Rechner. Es nimmt den Nutzer an die Hand und leitet ihn behutsam über die ersten Hürden bis zur Einrichtung des Systems, das dann auch auf dem Raspberry Pi flink läuft. Bei der Distribution Q4OS steht das Q für Qualität. Das fängt schon bei der Wahl des Unterbaus an, bei dem die Entwickler auf Debian 8.6 Jessie setzen, sodass Q4OS von Debians Langzeitunterstützung bis 2020 profitiert. Als Desktop- Umgebung kommt ein gut abgehangenes KDE 3.5 zum Einsatz, in Form des Trinity Desktop Environments (TDE) in Version Das Projekt unterstützt neben der x86-architektur (32 und 64 Bit) auch den Raspberry Pi und weitere Geräte auf ARM-Basis. Die minimalen Hardware-Anforderungen lassen es geradezu als ideal für Single-Board-Computer erscheinen. Wir wollten wissen, ob die Papierform der Realität standhält, und machten den Test auf einem RasPi 3 und auf dem Odroid-C2 mit ARMv8. Für die Raspberry-Pi-Familie gibt es ein vorbereitetes ISO-Image, das auf Raspbian basiert. Möchten Sie sich 20

21 Q4OS Software die Arbeit des Aufspielens auf eine SD- Karte ersparen, können Sie im Q4OS- Shop eine 16 GByte fassende, vorinstallierte Karte zum Preis von rund 13 US-Dollar (knapp 12 Euro) erwerben. Zudem gibt es dort ein Kit samt 32-GByte-SD-Card mit vorinstalliertem Q4OS und RasPi 3. Kostenpunkt: 62 US- Dollar, also rund 57 Euro. Das Archiv mit dem Image für den RasPi umfasst rund 350 MByte, ausgepackt sind es 4 GByte. Das bedeutet, dass Sie eine SD-Karte mit 8 GByte für Q4OS benötigen. Das Aufspielen des Images auf geschieht in gewohnter Manier mit Dd oder einem entsprechenden grafischen Werkzeug wie etwa Etcher oder Rufus. Q4OS hat eine Webseite mit Instruktionen ins Netz gestellt. Installation Nachdem Sie das Image auf die Micro- SD-Karte aufgespielt und diese in den Raspberry Pi eingesteckt haben, versorgen Sie den Mini-PC mit Strom und starten somit Q4OS. Zunächst passt Raspbian automatisch die Größe des Dateisystems der Karte an, dann startet der eigentliche Bootvorgang. An dessen Ende steht die Anmeldemaske. An dieser Stelle erwartet das System den Usernamen pi und das Passwort raspberry. Zu diesem Zeitpunkt ist die Tastatur noch englisch lokalisiert, daher müssen Sie auf einer deutschen Tastatur für das y also [Z] drücken. Unmittelbar nach dem Anmelden bietet Q4OS an, die Systemsprache anzupassen, und stellt nach der Auswahl von Deutsch das System komplett um. Ebenso aktiviert es bei Bedarf WLAN, falls Sie einen Wireless-Stick verwenden wollen. Als Nächstes bietet das System an, sicherheitshalber das Passwort für den Nutzer pi zu ändern sowie gegebenenfalls die Größe des Dateisystems anzupassen. Eine Bestätigung schadet hier nicht. Nun sollte ein Neustart folgen, um alle Einstellungen auch umzusetzen. Das System startet selbst für RasPi-Verhältnisse recht schnell, die Anmeldemaske erscheint bereits nach einem Boot-Vorgang von rund sieben Sekunden. Als erste Amtshandlung nach dem Neustart werfen Sie mittels des Befehls sudo raspi config von der Konsole aus einen Blick auf den RasPi-Einstellungsdialog. Unter Advanced Options schalten Sie gegebenenfalls die Erreichbarkeit von außen per SSH oder RealVNC frei. Danach ist es Zeit, sich dem Willkommensbildschirm von Q4OS zuzuwenden. Hinter dem Desktop Profiler versteckt sich die eigentliche Paketinstallation, denn Q4OS spielt bei der Installation nur das Grundsystem und einen Browser auf die Karte. System nach Maß Der Desktop Profiler bietet drei Varianten an, um das System zu komplettieren 1. Für Durchschnittsanwender und Einsteiger empfiehlt das Projekt die Spielarten Basic Desktop oder Full Desktop. Hierbei lädt das System rund 150 beziehungsweise 500 MByte an Anwendungen herunter und installiert diese anschließend. Der Basic Desktop setzt dabei ein etwas schmaleres System auf, ohne Office-Suite und mit weniger Auswahl an Anwendungen. Die dritte Variante überlässt dagegen dem Anwender den kompletten weiteren Ausbau des Systems. 1 Der Desktop Profiler stellt drei Installationsmodi zur Auswahl. Q4OS rpi Orion RPG/q4os/ 2 Der extrem nützliche Willkommensbildschirm von Q4OS hält wichtige Funktionen bereit. 21

22 Software Q4OS 3 Q4OS lässt sich gegebenenfalls um andere Desktops erweitern hier LXQt. Listing 1 Als weitere Variante der Paketinstallation bietet Q4OS auf seiner Download-Seite in der Rubrik Software Downloads sogenannte One-Klick-Pakete an, die sich nach dem Herunterladen mit einem Mausklick installieren lassen. Hier finden $ wget armhf.sh O setup q4os Sie neben Webbrowser und Mailclient unter anderem auch einen Terminalserver sowie Entwicklersoftware. Über die Auswahl und Installation eines passenden Paketbestands hinaus nimmt Q4OS den Anwender beim Erledigen einiger Standardaufgaben an die Hand. So offeriert der Willkommensbildschirm, proprietäre Codecs für das Abspielen von MP3 und DVDs nachzuziehen, Desktop-Effekte einzuschalten oder gängige Anwendungen nachzuinstallieren 2. Nach Einrichten der mittleren Variante Basic Desktop belegt das System knapp über 2 GByte Platz und benötigt 180 MByte Hauptspeicher. Mit einem Klick installieren Sie auf Wunsch die Browser Firefox und Chrome, den Mailclient Thunderbird, den Paketmanager Synaptic, die Bürosuite Libre- Office oder den Medienplayer VLC. Auch Dropbox, Teamviewer und Wine lassen sich auf diesem Weg komfortabel einrichten. Darüber hinaus steht Ihnen per Synaptic oder Apt der gesamte Paketbestand von Raspbian zur Verfügung. Ein weiterer Button im Willkommensbildschirm bietet das Umschalten auf das modernere Kickoff-Menü von KDE 4 an. Es wertet den Desktop mit einer Suchfunktion auf, die nach dem Öffnen den Fokus hat, sodass Sie gleich einen Suchbegriff eingeben können. Der letzte Schalter im Willkommensbildschirm aktiviert das automatische Anmelden. TDE und Alternativen 4 Auf anderen SBCs erweitern Sie etwa ein Armbian per Skript um die Q4OS-Features. Als eine von ganz wenigen Distributionen kommt Q4OS mit dem Trinity-Desktop, bei Q4OS in Version Das Trinity-Projekt pflegt KDE 3 weiter (derzeit in Version ) und aktualisiert den Desktop sogar behutsam. Seine ersten Nutzer fand Trinity seinerzeit in den Anwendern, die die mit KDE SC 4 eingeführten Neuerungen wie Akonadi und Nepomuk für überflüssigen Ballast hielten oder von der Instabilität der ersten KDE-4-Versionen enttäuscht waren. Mittlerweile hält Trinity das alte KDE 3 seit sechs Jahren erfolgreich weiter am Leben. Der Desktop passt bestens zu Q4OS, da er sehr ressourcenschonend 22

23 5 Auf unserem Raspberry Pi belegt Q4OS etwa 180 MByte RAM, rund 40 MByte mehr als ein Standard-Raspbian. ans Werk geht und somit auch auf dem Raspberry Pi ein flüssiges Arbeiten ermöglicht. Bevorzugen Sie eine andere Desktop-Umgebung, installieren Sie diese einfach über die Debian-Paketverwaltung und wählen sie dann bei der nächsten Anmeldung als Sitzung aus. Auf dem RasPi 3 lassen sich insbesondere XFCE, Maté, LXDE oder LXQt 3 sehr gut als grafische Umgebung einsetzen. Q4OS auf anderen SBCs Wir haben Q4OS nicht nur auf dem RasPi getestet, sondern auch auf dem leistungsfähigeren Mini-Rechner Odroid-C2, der auf der ARMv8-Architektur basiert. Für die Einplatinenrechner abseits des RasPi gibt es kein vorgefertigtes Q4OS- Image, da hier zu viele unterschiedliche Plattformen infrage kommen. Prinzipiell müssen Sie auf jedem zu verwendenden Board zunächst ein passendes Debian installieren. Anschließend führen Sie auf dessen Basis ein Skript aus, das das System nach Q4OS überführt. Für den Odroid-C2 und rund 20 andere ARM-Boards bietet sich als Grundlage Armbian an. Das rund 500 MByte große komprimierte Image übertragen Sie nach dem Auspacken auf eine Micro- SD-Karte. Die verwenden Sie, um den Single-Board-Computer zu starten in unserem Fall den Odroid-C2. Armbian bootet in einen XFCE-Desktop, die Credentials lauten root und Das Passwort müssen Sie nach dem ersten Login zwangsweise ändern, anschließend erstellt das System ein Benutzerkonto. Jetzt gilt es, das Q4OS-Script herunterzuladen und auszuführen. Dazu öffnen Sie ein Terminal und geben den in Listing 1 gezeigten Befehl ein. Nach Abschluss des Downloads führen Sie als Root das Kommando sh setupq4os aus 4. Das Skript erläutert den Ablaufs und verlangt jeweils eine Bestätigung mit der Eingabetaste. Nachdem es alle Schritte durchlaufen hat, führt ein Neustart in die Q4OS-Oberfläche. Das mit Armbian eingerichtete XFCE lässt sich bei Bedarf weiterhin im Login-Manager als Desktop auswählen. Fazit Q4OS präsentiert sich als modernes Betriebssystem mit einem nostalgischen Desktop. Obendrein bietet das System Hilfen für Einsteiger, das spart oft Zeit. Q4OS lief im Test stabil und zeigte keinerlei Schwächen. Die angegebene Minimalvoraussetzung von 128 MByte RAM können wir jedoch nicht bestätigen wenigstens 256 MByte RAM sollte der Rechner mitbringen 5. Dennoch: Q4OS läuft auf dem Raspberry Pi in der Grundausstattung angenehm flott. Die Installation kommt Anfängern entgegen und lässt Experten die freie Wahl. (jlu) n Weitere Infos und interessante Links

24 Software SolydX RPI Die XFCE-Distribution SolydX RPI im Test Solydes Handwerk Es muss nicht immer Raspbian sein: Das von der Linux Mint Debian Edition abgeleitete SolydX RPI macht Lust auf Desktop mit dem Raspberry Pi. Ferdinand Thommes README Bei SolydX RPI handelt es sich um eine Distribution für den Raspberry Pi 2 und 3, die erste Ausgabe des Mini-Rechners bleibt außen vor. Das System setzt auf gute Ausführungsgeschwindigkeit, ohne beim Leistungsumfang Abstriche machen zu müssen. Der Name SolydXK für eine Linux-Distribution wirkt etwas befremdlich. Dabei handelt es sich um die Verschmelzung der beiden Geschmacksrichtungen SolydK (KDE) und SolydX (XFCE) dieser kleinen, gut gepflegten Distribution, die auf der jeweils aktuellen Debian-Version aufsetzt. Auch eine Umsetzung auf die Plattform armhf speziell für den RasPi 2 und 3 fehlt nicht im Sortiment. Sie beruht auf der aktuellen Version von Debian für den RasPi in Form von Raspbian. Kein Käse aus Holland Die Distribution SolydXK stammt aus den Niederlanden und entwickelte sich 2012 aus der bei Linux Mint immer etwas vernachlässigten Linux Mint Debian Edition (LMDE). Das Projekt selbst empfiehlt seine Schöpfung für den Heimgebrauch sowie für kleine Unternehmen. Wir schauen uns die Version SolydX RPI auf dem RasPi 3 näher an: Ziel dieser Variante ist laut Webseite ein leichtgewichtiges System ohne spürbare Einbußen beim Leistungsumfang. Das Image von SolydX RPI auf der Webseite des Projekts ist als TAR-GZ- Archiv gepackt und knapp über 1 GByte groß. Nach dem Auspacken müssen Sie das resultierende Abbild mit einem Umfang von dann 3,7 GByte mit einem Werkzeug Ihrer Wahl auf eine Micro-SD- Karte mit mindestens 8 GByte schieben. Für einen kurzen Test genügt auch eine Karte mit 4 GByte, allerdings bleibt dann nur wenig Platz für Daten. 24

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26 Software SolydX RPI 1 Die Tastaturbelegung müssen Sie von Hand auf die deutsche Sprache umstellen. Unter Windows eignet sich zum Aufspielen der bekannte Win32 Disk Imager, unter Linux verwenden Sie grafische Tools wie Etcher oder greifen auf die Kommandozeile und Dd zurück. In jedem Fall sollten Sie darauf achten, dass der Geräte bezeichner für die SD-Karte stimmt, da sonst Datenverlust droht. Taucht die Karte als /dev/mmcx auf, besteht nur eine geringe Verwechslungsgefahr. Oft reiht sich die Speicherkarte aber als /dev/sdx unter den normalen Partitionen ein. Unter Linux lässt sich die Zuordnung zuverlässig mit dem Befehl lsblk überprüfen. Nach dem Start von der mit dem Abbild beschriebenen Karte auf einem RasPi 2 oder 3 erwartet Sie ein gefällig konfigurierter XFCE-Desktop, der seine Herkunft erst bei der Durchsicht der installierten Werkzeuge offenbart. Das von SolydX anvisierte Ziel, die Systemressourcen zu schonen, dürfte mit einem Speicherverbrauch von lediglich 160 MByte nach dem Start als erreicht gelten. Alle Anwendungen und Konfigurationswerkzeuge lassen sich schnell über die Menüs erreichen. 2 Im Menü Settings finden Sie zahlreiche Optionen, um das System umfassend an Ihre Wünsche anzupassen. Neben Firefox ESR und der kompletten LibreOffice-Suite steht Claws Mail für den Empfang und Versand elektronischer Nachrichten bereit. Darüber hinaus gibt es beispielsweise mit Lucky- Backup ein Werkzeug für das Sichern und Synchronisieren von Daten, zudem noch Tools zum Erstellen von Samba- Freigaben sowie die Fernwartungssoftware Remmina und den X11VNC-Server. Die Paketauswahl deckt damit zahlreiche Einsatzgebiete ab. Darüber hinaus steht mit dem Debian-Archiv ein umfangreicher Software-Fundus bereit, der kaum Wünsche offen lässt. Zudem ist SolydX RPI für Erweiterungen wie das RemotePi Board vorbereitet. Dabei handelt es sich um eine Zusatzplatine, die es erlaubt, Mediacenter wie etwa Kodi (in Form von Kodi-Distributionen wie OSMC oder Libre/ Open- ELEC) per Infrarot sauber herunter- und wieder hochzufahren, anstatt einfach die Stromzufuhr zu kappen. Zu Beginn sollten Sie das System auf Ihre Landessprache umstellen. Dies geschieht über zwei Wege: Bei der Erstkonfiguration des Systems ist es sinnvoll, das über den Punkt Raspi-Config zu erledigen, da sich hier noch weitere spezifische Konfigurationspunkte finden. Die Maske befindet sich im Menü unter System SolydX RPI Configuration. Dazu benötigen Sie Root-Rechte, die Sie nach Eingabe des Passworts erhalten. Konfigurationshürden Dabei müssen Sie darauf achten, dass zu diesem Zeitpunkt noch die englische Tastaturbelegung gilt und Sie daher bei der Eingabe des Standardpassworts solydxk für das y auf [Z] drücken müssen. In der Maske von Raspi-Config geben Sie dann unter Punkt 2 ein individuelles Passwort ein und passen anschließend unter Punkt 5 das System an die landesspezifischen Gegebenheiten an 1. Raspi-Config bietet allerdings noch Platz für Verbesserungen: So passt etwa die Konfigurationsmaske optisch nicht zum Rest des SolydX-Systems. Raspbian macht mit Pixel vor, wie sich diese Konfiguration gut ins System einfügen lässt. 26

27 SolydX RPI Software Im Anschluss an die Grundkonfiguration sollten Sie das System erst einmal auf den neuesten Stand bringen. Unten rechts in der Leiste weist ein grüner Pfeil nach unten darauf hin, dass es zu aktualisierende Pakete gibt. Nach Eingabe des Root-Passworts öffnet sich der SolydXK Update Manager, mit dem Sie die Aktualisierungen einspielen und auch die Paketquellen verwalten. Die erste Aktualisierung kann aufgrund der Limitierung des RasPi beim Netzdurchsatz rund eine Stunde dauern. Vorher sollten Sie über die Option Check mirrors speed einen schnellen Spiegelserver in Ihrer Nähe ermitteln, diesen auswählen und dann speichern. Um sich mit den Möglichkeiten des Systems vertraut zu machen, durchstöbern Sie anschließend am besten im Menü die Settings 2. Hier erfahren Sie, wie Sie auf mannigfaltige Weise fast jedes Detail des Systems nach eigenen Vorstellungen gestalten. Ein folgender Neustart garantiert, dass das System alle Änderungen übernimmt. Fazit SolydX RPI überzeugte im Test mit einer durchdachten Paketauswahl und einer (bis auf Raspi-config) einheitlichen Optik. Das System lässt sich zudem auf vielfältige Weise an den eigenen Geschmack anpassen. Das Ziel der Leichtgewichtigkeit sollte beim Raspberry Pi selbst in der dritten Generation vorrangig sein SolydX RPI hat es zweifellos erreicht. Der Start von Firefox brauchte im Test rund fünf Sekunden, in derselben Zeit war LibreOffice Writer einsatzbereit. Möchten Sie also SolydX RPI als Desktop-Ersatz zu Hause oder für unterwegs verwenden, müssen Sie aufgrund der Beschränkungen der Hardware etwas Geduld mitbringen. Dafür erhalten Sie aber ein gefälliges System, das optisch wie funktional überzeugt. (cla) n Weitere Infos und interessante Links

28 Server OpenMediaVault OpenMediaVault als Alternative zum Fertig-NAS Offener Tresor Daniil Peshkov, 123RF Ein NAS-System muss nicht groß und teuer ausfallen. Als günstige Alternative für den Eigenbau bietet sich ein RasPi mit OpenMediaVault an. Erik Bärwaldt, Christoph Langner NAS-Speichersysteme fallen vor allen Dingen durch voluminöse Gehäuse mit vielen Einschüben für Festplatten oder SSDs auf. Doch speziell in kleineren Netzen ohne große Videosammlungen oder Datenbanken auf den Massenspeichern braucht es in der Regel keine überdimensionierte NAS-Lösung der herkömmlichen Art. Die bereits in der Anschaffung kostspieligen Geräte belasten zudem durch einen relativ hohen Energieverbrauch auch im laufenden Betrieb den Geldbeutel. Für Privatanwender und kleine Firmen bietet sich daher eine zentrale Speicherlösung auf Basis des Raspberry Pi an, der im Verbund mit schnellen Massenspeichern eine durchaus konkurrenzfähige Leistung erbringt. Gegen den Einsatz des Raspberry Pi als NAS sprechen vor allem die durch seine Systemarchitektur bedingten Flaschenhälse. Hier fallen vor allem die relativ langsame Fast-Ethernet-Schnittstelle README Mit dem Raspberry Pi 3 und dem Debian- Derivat OpenMediaVault konfigurieren Sie im Nu ein NAS-System. Wir zeigen Ihnen, wie Sie dabei am besten vorgehen. Mehr Leistung Der OpenMediaVault-RasPi eignet sich für eher kleine Datenbestände wie Textdateien oder Spreadsheets, die im Büroalltag anfallen: Bei einer Datenrate von etwa 9 MByte/ s (Schreiben) und 11 MByte/ s (Lesen) über Ethernet benötigt der Transfer einer 1 GByte großen Datei knapp 2 Minuten. Große Bildbestände oder Multimedia-Daten mit dem RasPi zu managen, bereitet in der Praxis also kaum Spaß. Für ein offenes NAS mit mehr Leistung müssen Sie jedoch nicht auf OpenMediaVault verzichten: Die Entwickler bieten die Distribution auch für klassische x86-rechner an, das System lässt sich dann wie ein herkömmliches Debian im Textmodus aufsetzen. Als Basis nutzen Sie dann entweder vorhandene PC-Hardware oder investieren in ein kleines Server-System. 28

29 OpenMediaVault Server sowie die lediglich per USB-2.0-Bus anzuschließenden Massenspeicher ins Gewicht. Zudem teilen sich diese Schnittstellen beim RasPi einen internen USB- Bus. Gegebenenfalls bietet sich daher ein Upgrade auf eine schnellere Hardware an (siehe Kasten Mehr Leistung). NAS-Software Als Alternative zum klassischen Linux empfehlen sich auf NAS-Aufgaben spezialisierte Systeme: Die manuelle Installation und Konfiguration aller notwendigen Dienste verlangt selbst altgedienten Linux-Administratoren einiges ab. Im Test kommt OpenMediaVault zum Einsatz, das den Einplatinencomputer zu einem vollwertigen NAS-System macht. Die Raspberry-Pi-Variante erhalten Sie als rund 565 MByte großes Image, das sich für RasPis der zweiten und dritten Generation eignet. Sie entpacken es in einem beliebigen Verzeichnis Ihres Computers und installieren die nunmehr rund 3,8 GByte große IMG-Datei mithilfe des Dd-Kommandos aus Listing 1 auf der ausgehängten MicroSD-Karte des Raspberry Pi. Arbeiten Sie mit Windows, schreiben Sie das Image mit einem grafischen Tool wie dem Win32DiskImager. Dabei setzen Sie für die Eingabe if= den Namen (eventuell mit dem Pfad) der IMG-Datei sowie für die Ausgabe of= den Gerätenamen der MicroSD-Karte im Kartenleser ein. Letzteren ermitteln Sie beispielsweise mit lsblk. Danach sorgen Sie mit sync dafür, dass das System eventuell angelegte Schreibcaches leert. Anschließend stecken Sie die Karte in den RasPi und starten diesen. Die Konfiguration der Dienste erledigen Sie über ein Webinterface von einer anderen Maschine im Netz aus. Beachten Sie bitte, dass Sie vor allen Dingen beim Raspberry Pi 3 aufgrund der deutlich erhöhten Leistungsaufnahme nunmehr ein Netzteil einsetzen sollten, das wenigstens 2,5 A bei 5 V liefert. Die Kombination aus RasPi 3 und externer Festplatte überfordert schwächer dimensionierte Netzteile, die dann überhitzen oder durch platzende Kondensatoren ganz ausfallen. Soll das NAS auf einem Raspberry Pi 2 und einer externen 2,5-Zoll-Festplatte ohne eigenes Netzteil aufbauen, müssen Sie noch die USB-Ports für diese Aufgabe vorbereiten (siehe Kasten Mehr Strom). Doch nicht jede Festplatte eignet sich: Im Test ließen sich mit einer My Passport Studio von Western Digital mit 2 TByte Kapazität trotz der oben genannten Anpassungen und geeignetem Netzteil keine befriedigenden Ergebnisse erzielen. Dagegen funktionierte eine in der Leistungsaufnahme deutlich genügsamere Toshiba Canvio Alu (ebenfalls 2 TByte Kapazität) problemlos am Raspberry Pi 3. Da der Raspberry Pi 3 nur eine Fast- Ethernet-Schnittstelle mit maximal 100 Mbit/ s Durchsatz besitzt, sollten Sie zudem prüfen, ob nicht vielleicht das WLAN-Interface schneller arbeitet: Nach dem n-Standard funkt es mit maximal 300 Mbit/ s. Die nominal höheren Bandbreiten der WLAN-Schnittstelle fal- OpenMediaVault 2.1 für PC und für Raspberry Pi RPG/openmediavault/ Listing 1 $ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 59,6G 0 disk sda1 8:1 0 53,7G 0 part / sda2 8:2 0 5,9G 0 part [SWAP] sde 8:64 1 3,8G 0 disk $ sudo dd bs=4m if=omv_2.2.5_rpi2_rpi3.img of=/dev/sde $ sync 1 Ohne überflüssige Gimmicks: das Startfenster von OpenMediaVault. 29

30 Server OpenMediaVault Mehr Strom Die RasPis der zweiten Generation liefern in der Standardeinstellung über USB nur wenig Strom, sodass viele externe 2,5-Zoll- Festplatten nicht anlaufen. Um auf den USB-Schnittstellen mehr Leistung zur Verfügung zu stellen, müssen Sie die RasPi-Konfiguration in config.txt anpassen beim RasPi3 fällt diese Anpassung weg. Für die Konfigurationsarbeiten melden Sie sich per SSH auf dem OpenMediaVault-RasPi als User root mit dem Passwort openmedia len jedoch je nach Standort und aufgrund des Overheads bei der Datenübertragung oft niedriger aus als bei der kabelgebundenen Variante. OpenMedia- Vault aktiviert zunächst nur die Ethernet-Schnittstelle, kommt jedoch auch mit dem im Raspberry Pi 3 eingebauten WLAN-Interface zurecht. Das müssen Sie jedoch explizit konfigurieren. Erster Start vault an. Nun öffnen Sie die Konfigurationsdatei mit dem Befehl nano /boot/ config.txt und fügen an deren Ende die Sequenz max_usb_current=1 ein. Sie speichern die Datei anschließend ab und starten den Mini-PC neu. Beim RasPi 2 Modell B stehen nun an den USB-Ports anstelle von 600 ma stattliche 1200 ma bereit, sodass selbst eine externe 2,5-Zoll- Festplatte ohne zusätzliche Stromversorgung an dieser Schnittstelle funktioniert. Mit einem Bildschirm verbunden, zeigt der mit OpenMediaVault ausgestattete Raspberry Pi nach dem Hochfahren nur ein textbasiertes Terminal mit einer Login-Aufforderung. Um das NAS-System zu konfigurieren, melden Sie sich nicht direkt an dem Kleincomputer an, sondern wechseln an einen Arbeitsplatzrechner im Netz. Die Statusmeldungen des Raspberry Pi zeigen kurz vor dem Login-Bildschirm die IP-Adresse an, die der Einplatinencomputer per DHCP erhalten hat. Arbeiten Sie ohne einen Monitor am RasPi, ermitteln Sie die IP-Adresse von einem Linux-PC aus per Arp-scan (Listing 2); unter anderen Systemen nutzen Sie dazu den Adafruit Raspberry Pi Finder. Alternativ lesen Sie die dem Ras- Pi zugewiesene IP aus der Weboberfläche Ihres WLAN-Routers aus. Am Arbeitsplatzrechner öffnen Sie nun einen Webbrowser und geben als URL die IP-Adresse des RasPi ein. Auf diese Weise gelangen Sie jetzt in einen Anmeldebildschirm, in dem Sie zunächst über eine Auswahlliste die deutsche Lokalisierung einstellen und sich anschließend als admin mit dem passenden Passwort openmediavault anmelden. Daraufhin öffnet sich ein übersichtlich aufgebautes Dashboard, in dem Sie alle Optionen zur Konfiguration aus einer links angeordneten Liste aufrufen. Rechts daneben zeigen nach der Anmeldung zwei kleine Fenster den Status der einzelnen Dienste sowie eine einfache Systeminformation an 1. Um die Sicherheit des Administratorzugangs zu erhöhen, modifizieren Sie als Erstes die voreingestellten Zugangsdaten. Dazu wählen Sie links das Menü Allgemeine Einstellungen aus und ändern dort dann im Reiter Web Administrator Passwort die Anmeldedaten. Im selben Menü, jedoch im Reiter Web Administration, lässt sich auch eine per SSL verschlüsselte Verbindung einrichten. Die Modifikationen müssen Sie dabei jeweils durch einen Klick auf den Schalter Speichern bestätigen. Als Nächstes prüfen Sie unter System Datum & Zeit die Zeitzonen-, Datumsund Zeiteinstellungen und passen sie bei Bedarf an. Das sorgt nicht nur für korrekte Angaben in den Log-Dateien, sondern ist die Voraussetzung für bestimmte automatisierte Aktionen des NAS. Im dritten Schritt richten Sie unter System Netzwerk den LAN-Zugang ein. Im Reiter Schnittstellen modifizieren Sie die Konfiguration der einzelnen im System vorhandenen Netzwerkadapter, im Reiter Service Discovery schalten Sie Dienste ein und aus. Schließlich definieren Sie bei Bedarf im Reiter Firewall spezielle Regeln für die Firewall. Als letzte Aktion zur Basiskonfiguration des OpenMediaVault-Systems sollten Sie eventuell noch anstehende Updates einspielen. OpenMediaVault bedient sich hier bei Debians Apt und arbeitet als Frontend für die bekannte Paketverwaltung. Öffnen Sie System Aktualisierungsverwaltung Aktualisierungen, lassen Sie sich dort über Prüfen mögliche Aktualisierungen anzeigen, und installieren Sie diese gegebenenfalls. Anschließend aktivieren Sie für automatisierte Updates im Reiter Einstellungen die entsprechenden Optionen. 30

31 OpenMediaVault Server 2 OpenMediaVault zeigt alle Massenspeicher in einem gesonderten Dialog an. Erweiterungen Wie die meisten dedizierten NAS-Betriebssysteme bietet auch OpenMedia- Vault die Option, Erweiterungen ins System zu integrieren. Im Menü System Erweiterungen finden Sie dazu nach Sektionen sortiert diverse zusätzliche Applikationen. Sie lassen sich einfach per Mausklick ins Betriebssystem einbinden, um das System für bestimmte Einsatzzwecke optimal anzupassen. Sie richten die jeweiligen Applikationen durch Setzen eines Häkchens vor deren Namen und einen anschließenden Klick auf Installieren (über der Listenansicht) ein. Nach einer entsprechenden Sicherheitsabfrage lädt das System die gewünschten Programmpakete aus dem Internet und installiert sie. Über die Update-Routine hält OpenMediaVault die Erweiterungen ebenso aktuell wie das System selbst. Plattenkarussell Damit OpenMediaVault als NAS-System fungieren kann, müssen Sie die vorhandenen Massenspeicher konfigurieren. Dazu finden Sie im Dashboard links in der Liste den Menüpunkt Datenspeicher Reale Festplatten. Ein Klick darauf listet rechts im Fenster die am System angeschlossenen Massenspeicher mit ihren wichtigsten technischen Parametern auf. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um Festplatten oder SSDs handelt. Das System lässt jedoch Massenspeicher, die Listing 2 $ sudo apt install arp scan $ sudo arp scan localnet grep Raspberry über die externen USB-Schnittstellen Anschluss finden, erst einmal außen vor. Damit diese zur Verfügung stehen, müssen Sie von Hand auf Suchen oben im Listenbereich klicken. Die Routine zeigt die Laufwerke in einer übersichtlichen Tabelle samt technischer Spezifikationen wie Dateisystem und Speicherbelegung an. Mit einem Linksklick auf einen der Laufwerksbezeichner und einem anschließenden Klick auf Bearbeiten oben über der Listenansicht lassen sich außerdem laufwerksspezifische Optionen wie der Schreibcache oder die Power-Management-Einstellungen ändern 2. Links im Fenster direkt unter dem Eintrag Reale Festplatten finden Sie den Menüpunkt S.M.A.R.T.. Damit stellen Sie für Festplatten die Hardware-Überwachung ein, um vorausschauend Defekte zu ermitteln und die auf dem betroffenen Laufwerk gespeicherten Daten rechtzeitig zu sichern. Beachten Sie dabei aber, dass manche externen Festplatten eine eigene Controller-Elektronik besitzen und die SATA-Schnittstellenbefehle nicht komplett umsetzen. Dieses Phänomen tritt insbesondere häufig bei externen Festplatten auf, die neben der USB-Schnittstelle weitere Anschlussmöglichkeiten bieten. Sie übermitteln in der Regel keine SMART-Werte an den Host, sodass Prüfroutinen nicht laufen. Im Reiter Einstellungen des SMART-Menüs aktivieren Sie zunächst den Schieberegler, indem Sie ihn nach rechts ziehen und anschließend auf Speichern klicken. Dann wählen Sie im Reiter Laufwerke die per SMART-Dämon zu überwachenden Laufwerke. Dabei gilt es, die Überwachung für jeden angeschlossenen Massenspeicher manuell zu aktivieren. Dazu klicken Sie auf Bearbeiten und betätigen dann den angezeigten Aktivierungsregler. Im Reiter Planmäßige Tests definieren Sie anschließend nach einem Klick auf Hinzufügen automatisierte Prüfroutinen. Auf einem System mit zwei oder mehr Festplatten bietet es sich an, über den Keine Zeit Der Raspberry Pi verzichtet seit jeher auf eine integrierte Uhr, im EDV-Jargon Realtime Clock oder kurz RTC genannt. Daher bezieht er die aktuelle Zeit bei jedem Start über einen NTP-Server. Aufgrund dieser Einschränkung blendet OpenMediaVault auf dem RasPi beim Übernehmen von Änderungen in den Einstellungen eine längliche Fehlermeldung ein: Failed to execute command export LANG=C; monit restart collectd 2>&1 : monit: Cannot connect to the monit daemon. Did you start it with http support? Die Entwickler empfehlen, dem Raspberry Pi für dieses Szenario einen RTC-Aufsatz zu spendieren. 31

32 Server OpenMediaVault 3 Rechtezuweisungen für die Benutzerkonten nehmen Sie bei OpenMediaVault im Klartext vor. 4 Über sogenannte Access-Control-Listen (ACLs) weisen Sie den Benutzerkonten bei Bedarf sehr detaillierte Rechte zu. Menüpunkt RAID Verwaltung einen Plattenverbund anzulegen. Dazu klicken Sie im Anzeigebereich auf Erstellen und definieren im anschließend geöffneten Fenster den RAID-Level, die beteiligten Laufwerke und die Bezeichnung für den Verbund. OpenMediaVault gestattet es dabei, die Laufwerke aus einer Auswahlliste durch Setzen eines Häkchens anzusprechen, wobei es Systemlaufwerke ausklammert. Gibt es für einen bestimmten RAID-Verbund zu wenige physische Massenspeicher, so blendet die Software entsprechende Hinweise ein. Dateisysteme Nach Abschluss der RAID-Konfiguration klicken Sie auf Speichern. Daraufhin legt das System den Plattenverbund an, was je nach Größe der vorhandenen Massenspeicher einige Zeit in Anspruch nimmt. Anschließend erstellen Sie im nächsten Menüpunkt Dateisysteme ein Dateisystem für die Datenträger. Dazu wählen Sie im entsprechenden Dialog den Verbund oder das gewünschte Laufwerk aus und markieren in der Auswahlliste ein passendes Dateisystem. OpenMedia- Vault unterstützt dabei die Linux-Standarddateisysteme Ext3/ 4 sowie JFS und XFS. Mit OK schließen Sie den Dialog; das Schreiben der Dateisysteme benötigt dann wieder ein wenig Zeit. Im nächsten Schritt legen Sie über den Dialog Zugriffskontrolle Benutzer weitere Benutzer in OpenMediaVault an. Dazu klicken Sie auf Hinzufügen und treffen im sich öffnenden Dialog Ihre Einstellungen. Nach dem folgenden Speichern und dem Anwenden der Konfiguration legen Sie bei Bedarf im Reiter Einstellungen für die neu erstellten Benutzer auch eigene Home-Verzeichnisse an. Wollen Sie später einmal die getroffenen Einstellungen ändern, dann tippen Sie Bearbeiten oben über der Listenansicht des Programmfensters an. Benutzer gehören wie bei allen NAS- Systemen bei OpenMediaVault ebenfalls verschiedenen Gruppen an. Dafür gibt es im System von Haus aus bereits zahlreiche, von denen Sie eine oder mehrere bei der Definition neuer Benutzer auswählen müssen. Entspricht die vorhandene Struktur nicht Ihren Vorstellungen und möchten Sie dem System neue Gruppen hinzufügen, erledigen Sie das über den Dialog Zugriffskontrolle Gruppe. Hier finden Sie dieselbe Bedienstruktur vor wie im Benutzerdialog. Freigaben Damit Anwender von den Arbeitsplatzrechnern aus auf bestehende Laufwerke und Verzeichnisse in OpenMediaVault zugreifen können, müssen Sie im letzten Schritt noch Freigaben definieren und einige Dienste aktivieren. Dazu öffnen Sie im Menü Zugriffskontrolle den Eintrag Freigegebene Ordner und legen im ersten Reiter Freigegebene Ordner durch einen Klick auf Hinzufügen eine neue Freigabe an. Der nun aufgerufene Dialog ermöglicht dabei nicht nur die Angabe von Namen und Pfad, sondern auch eine Rechtezuordnung, wobei das System die jeweiligen Optionen anschaulich erklärt 3. Technisches Hintergrundwissen über die Rechtevergabe unter Linux brauchen Sie hier also nicht. Die neue Freigabe lässt sich weiter anpassen, wofür in der Schalterleiste oberhalb des Anzeigebereichs mehrere Optionen bereitstehen. Die wichtigste davon stellt der Button ACL dar. Damit definieren Sie über einen detaillierten Dialog für jede Freigabe spezielle Access-Control-Listen, die Gruppen wie einzelne Anwender berücksichtigen und dabei eine fein justierte Rechtevergabe ermöglichen 4. Nach Abschluss aller Einstellungen zur Laufwerks- und Ordnerfreigabe richten Sie unter Dienste im letzten Schritt die Weitere Infos und interessante Links user.de/qr/

33 OpenMediaVault Server gewünschten Hintergrunddienste ( Daemons ) ein. In der Grundeinstellung schaltet OpenMediaVault lediglich den Zugriff via SSH frei. Setzen Sie den Open- MediaVault-RasPi also in einem heterogenen Netz ein, müssen Sie unter SMB/ CIFS den Zugriff von Windows-Arbeitsstationen auf den Kleincomputer ermöglichen. Ein entsprechend aufwendiger Dialog erlaubt dabei sehr detaillierte Einstellungen 5. Virenscanner Optional aktivieren Sie hier weitere Dienste für den Server, wie etwa den ClamAV-Virenscanner. Letzteren müssen Sie allerdings vorab über System Erweiterungen einspielen. In der linken Seitenleiste erscheint dann der Eintrag Antivirus, der ebenfalls in einen ausführlichen Einstellungsdialog verzweigt. Die Distribution OpenMediaVault ermöglicht dabei unter anderem das detaillierte Scannen verschiedenster Inhalte und Dateitypen auf Schadsoftware. So können Windows-Clients, die Daten vom NAS abrufen oder darauf ablegen, zusätzlich zum lokalen Sicherheitsscan noch eine weitere Prüfstufe nutzen. Fazit Das auf Debian basierende OpenMedia- Vault und der Raspberry Pi 3 geben eine ordentliche NAS-Lösung für kleine Netze ab, die sich schon für kleines Geld realisieren lässt. Das Betriebssystem ist dabei hervorragend vorkonfiguriert und verzichtet auf jeden leistungsfressenden und für viele Anwender verwirrenden Schnickschnack. Die angenehm übersichtliche Bedienoberfläche ermöglicht dabei einen raschen Einstieg, ohne dass Sie erst Fachliteratur bemühen müssen. Allzu hohe Datenraten dürfen Sie vom OpenMediaVault-RasPi jedoch nicht erwarten. Als Alternative weichen Sie auf einen anderen SBCs aus, wie etwa den Odroid-XU4. Er geht mit Gigabit Ethernet und zwei USB-3.0-Ports sowie emmc-flashspeicher wesentlich zügiger zur Sache als der RasPi. OpenMediaVault bietet auch für diesen SBC und andere Odroid-Varianten ISO-Images zur einfachen Installation an. (cla) n 5 Dienste, die Sie auf dem kleinen Eigenbau-NAS betreiben wollen, konfigurieren Sie grafisch. 33

34 Multimedia TVButler TV-Streaming mit dem DVBLogic TVButler Gut bedient Computec Media GmbH Der Raspberry Pi dient oft als Smart-TV-Upgrade für dumme Flachbildfernseher. Mit dem TVButler fügen Sie ein TV-Modul samt Videorekorder und Streaming- Option hinzu. Christoph Langner README Der DVBLogic TVButler ergänzt zusammen mit dem TVSource-Server den Raspberry Pi zu einem Videorekorder mit TV-Streaming im LAN. Die Software lässt sich unter Raspbian und OpenELEC ohne große Komplikationen einrichten. Wer einen Neubau plant oder ein älteres Haus renoviert, der lässt in der Regel in so gut wie jedem Zimmer eine TV- Dose installieren. So gibt es in jedem Raum die Möglichkeit, einen Fernseher aufzustellen, ohne dass man Strippen durch die Flure ziehen muss. In älteren Gebäuden gibt es jedoch oft nur genau eine TV-Dose im Wohnzimmer. Möchte man gelegentlich im Schlafzimmer fernsehen oder soll der Nachwuchs im Teenageralter einen eigenen Fernseher bekommen, dann muss man sich eben mit DVB-T begnügen (falls das in Ihrer Region eine Option darstellt). Doch Fernsehen braucht heutzutage nicht mehr zwingend eine Antenne: Manche Kabelanbieter haben inzwischen IPTV (also Fernsehen per Internet) im Programm. Zudem gibt es diverse Dienste, die das komplette TV-Programm in HD-Qualität gegen Entgelt auf den Rechner oder per App auf Handys oder Tablets streamen. Mit der richtigen Hardware gelingt das jedoch auch in eigener Regie. So umgehen Sie Geoblocking (können also auch im Ausland die gewünschten Sender sehen) und installieren im Haus einen über das Netzwerk steuerbaren Videorekorder. TVButler Ein Rundum-glücklich-Paket aus USB-TV- Adapter, Server-Komponente und Smartphone-App bietet die niederländische Firma DVBLogic an. Der unter dem Namen TVButler vermarktete USB-TV- Dongle mit DVB-C- und DVB-T/ T2-Tuner unterstützt Linux und den RasPi 1. Welcher Raspberry Pi? DVBLink empfiehlt in der Dokumentation, den Raspberry Pi zu übertakten. Mit einem RasPi der zweiten Generation darf man das ganz offiziell machen, allerdings noch nicht beim RasPi 3. Der Testbericht basiert auf den Ergebnissen mit einem Raspberry Pi 3, dessen CPU mit der normalen Taktrate läuft. Aufgrund der hohen Anforderungen von Multimedia-Anwendungen sollten Sie für optimale Ergebnisse ebenfalls auf den neuesten und schnellsten RasPi setzen. 34

35 TVButler Multimedia Zusammen mit der DVBLink TVSource- Software wird aus dem RasPi ein HDTV-Receiver, der TV-Programme ins Netzwerk oder Internet streamen sowie Sendungen aufnehmen kann. Die Server-Komponente arbeitet entweder eigenständig auf Basis eines RasPi-Linux oder als Addon in der Kodi-Distribution OpenELEC. Der Stick kostet 59 Euro, im Set mit einer Lizenz für die DVBLink- Software steigt der Preis auf 99 Euro. Welchen Weg Sie gehen, hängt vom Aufgabengebiet Ihres RasPi ab: Fungiert er als kleiner Server, der sich in der Regel langweilt, dann installieren Sie TVSource als zusätzlichen Dienst innerhalb von Raspbian. Dient Ihr RasPi zusammen mit Kodi als Mediacenter, dann bietet es sich an, Kodi um die TV-Funktion zu erweitern. So schlagen Sie immer gleich zwei Fliegen mit einer Klappe. Im Test muss sich der TVButler auf einem Raspberry Pi 3 mit einem aktuellen Raspbian und OpenELEC beweisen. Installation unter Raspbian Nach Anstecken des USB-Sticks am laufenden System meldet sich dieser als Dexatek Technology Ltd. (Listing 1). Die Raspberry-Pi-Version der DVBLink-Software finden Sie im Downloads-Bereich der DVBLogic-Homepage. Nach Wahl des Raspberry Pi als Gerät erhalten Sie einen Link zu einer rund 55 MByte großen TAR-GZ-Datei. Sie enthält die Server- Komponente von DVBLink in Form einer DEB-Datei für die Installation unter Raspbian sowie einen weiteren Tarball, der die Software als Erweiterung für Open- ELEC bereitstellt. Die weitere Installation beschreibt ein Eintrag im Wiki des Herstellers. Unter Raspbian übertragen Sie zunächst die Datei auf das System und melden sich dann per SSH auf dem RasPi an. Anschließend lassen Sie die Paketquellen neu einlesen und spielen mit dpkg i das DEB-Paket ein. Dazu müssen Sie sich im Verzeichnis mit dieser Datei befinden. Auch wenn die Datei Wheezy im Namen trägt, lässt sie sich doch im aktuellen Raspbian Jessie installieren. Abschließend kontrollieren Sie mit dem 1 Den TVButler schließen Sie wie einen USB-Stick an den RasPi an und verbinden ihn mit dem entsprechenden Kabel. Er bringt einen DVB-T/ T2- sowie einen DVB-C-Tuner mit. zweiten Aufruf von Apt-get, dass alle Abhängigkeiten erfüllt wurden (Listing 2). Das Paket installiert einen Hintergrunddienst, der automatisch beim Booten des RasPi startet. Über die Init-Skripte steuern Sie den Dienst bei Bedarf von Hand (Listing 3) und kontrollieren, ob er auch wirklich läuft. Die Programmdateien liegen im Verzeichnis /opt/dvblink/, Aufnahmen sichert das Programm in der Standardeinstellung nach /opt/dvblink/ RecordedTV/. Sollte der Speicherplatz auf der SD-Karte für längere Aufnahmen nicht ausreichen, dann lässt sich dieser Pfad im Webfrontend des Dienstes noch nachträglich ändern. Installation unter OpenELEC Bei OpenELEC müssen Sich sich ebenfalls per SSH auf dem RasPi-System anmelden. Von einem Linux-System aus geschieht das in der Regel über den Befehl Listing 1 Listing 2 $ sudo apt get update $ sudo dpkg i dvblink server*.deb $ sudo apt get install f $ lsusb Bus 001 Device 004: ID 1d19:0100 Dexatek Technology Ltd. Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub 35

36 Multimedia TVButler ssh das Passwort lautet in der Voreinstellung schlicht openelec. Passen Sie die Adresse im späteren Verlauf Ihrer Installation an. Mit Windows auf dem Computer greifen Sie auf den weitverbreiteten SSH-Client PuTTY zurück. Falls die Namensauflösung im Netzwerk nicht funktioniert, müssen Sie die dem OpenELEC-RasPi zugewiesene IP-Adresse angeben. Im ersten Schritt erstellen Sie das Unterverzeichnis /storage/inst (Listing 4, Zeile 1), anschließend übertragen Sie das für OpenELEC gedachte TAR-GZ-Archiv (aktuell dvblink server_6.0.0_ armhf_openelec.tar.gz) in diesen Ordner. Auf einem Linux-PC nutzen Sie dafür das Kommando scp aus einem zweiten Terminal heraus (Listing 5). Alternativ greifen Sie über einen grafischen Dateimanager wie Dateien (ehemals Nautilus) oder Dolphin auf das OpenELEC-System zu. Unter Windows bietet sich der quelloffene SFTP- und FTP-Client WinSCP für diese Aufgabe an. Anschließend entpacken Sie das Archiv (Listing 4, Zeile 2 und 3) und wechseln in das dabei entstandene Verzeichnis /storage/inst/ openelec (Zeile 4). Dort führen Sie dann zum Abschluss die Installationsroutine aus (Zeile 5). Sie spielt den DVBLink- Dienst ins Dateisystem ein und ruft ihn automatisch nach Abschluss der Aktion auf (später dann auch beim Start des OpenELEC-RasPi). Die weitere Konfiguration unterscheidet sich nicht von der auf einem Raspbian-System. Einzig bei Abstürzen des OpenELEC-Systems im TV- Betrieb müssen Sie weiter eingreifen (siehe Kasten RAM optimieren). Sender konfigurieren Nach der Installation der Software richten Sie das System über einen Webbrowser ein. Dazu rufen Sie die URL RAM optimieren Laufen der DVBLink-Server und OpenELEC auf demselben RasPi-System, kann es passieren, dass dem Mini-Rechner der Arbeitsspeicher ausgeht. Aus diesem Grund empfiehlt der Hersteller, die RasPi-Konfiguration so zu ändern, dass sie dem Grafikchip nur noch 96 MByte aus dem zwischen CPU und GPU aufgeteilten RAM zuweist. Melden Sie sich dazu per SSH auf OpenELEC an und bearbeiten Sie die config.txt. Dazu müssen Sie den Flash-Speicher mit Schreibrechten neu einbinden und die Datei anschließend mithilfe des Raspbian- Standardeditors Nano bearbeiten. Ändern Sie den Punkt gpu_mem=128 in gpu_mem=96 und beenden Sie den Editor wieder mit [Strg]+[O], [Eingabe] und [Strg]+[X]. Anschließend starten Sie dann das System einmal neu (Listing 6). Listing 3 ### DVB Link starten, stoppen, neu starten: $ sudo service dvblink status * dvblink.service LSB: DVBLink Server Loaded: loaded (/etc/init.d/dvblink) Active: active (running) since Fri :09:25 UTC; 4s ago Process: 1424 ExecStop=/etc/init.d/dvblink stop (code=exited, status=0/success) Process: 1431 ExecStart=/etc/init.d/dvblink start (code=exited, status=0/success) CGroup: /system.slice/dvblink.service 1290 /usr/local/bin/dvblink/dvblink_server Oct 28 15:09:25 raspberrypi systemd[1]: Started LSB: DVBLink Server. $ sudo service dvblink start $ sudo service dvblink stop $ sudo service dvblink restart 36

37 TVButler Multimedia auf (ersetzen Sie gegebenenfalls den Namen durch die IP-Adresse des RasPi) und tippen Sie unten rechts auf die Schaltfläche Setup. Der anschließende Dialog lässt sich auf Deutsch umstellen, die entsprechende Schaltfläche finden Sie rechts oben im Fenster. Weiter geht es dann im DVBLink Paket-Zentrum, wo Sie in der rechten Spalte unter DVBLink TVSource den Punkt Installieren anwählen 2. Anschließend akzeptieren Sie die Lizenz und warten, bis das Paket eingespielt wurde. Danach wählen Sie das Paket in der Liste der installierten Produkte aus und fügen es mit einem Klick auf Aktivieren dem System hinzu. Als Einsteiger in die DVBLink-Technik müssen Sie hier nun unter Registrieren ein DVBLogic- Konto erstellen. Den Aktivierungscode finden Sie als Käufer des Komplett-Kits auf der Unterseite des TVButler-Sticks aufgedruckt. Abschließend sollte der Dialog bei DVBLink TVSource sich mit der Nachricht Registriert melden. Nun wechseln Sie in den Reiter Quellen und dort in den Abschnitt TV Quelle. In diesem Dialog fügen Sie den Stick mit einem Klick auf das Plus-Zeichen unter einem beliebigen Namen hinzu, wählen danach den Tuner-Typ aus (DVB-C oder DVB-T/ T2), lassen nach Sendern suchen (Scan) und speichern die gefundenen Sender dann mit einem Klick auf Fertig ab. Zurück im Hauptmenü öffnen Sie den Reiter Kanäle. In diesem übertragen Sie Ihre Wunschsender in die rechte Liste Ausgewählte Kanäle 3. Anschließend kehren Sie in den Reiter Quellen zurück und klicken auf das Schraubenschlüssel-Symbol ganz rechts in der Zeile des DVBLogic TVButler. Dort öffnen Sie den Eintrag Erweiterte Einstellungen bearbeiten und gehen von dort weiter in den Reiter EPG Scan. Mit einem Klick auf Scan füllen Sie den elektronischen Programmführer mit Programmdaten. Damit das System nun nicht nur den Sendernamen in der Programmübersicht anzeigt, weisen Sie schließlich noch unter Kanäle EPG Quellen jedem Kanal eine EPG ID zu. Wählen Sie dazu in der linken Liste den Sender aus und tippen Sie dann rechts in Verfügbare EPG 2 Die Konfiguration des DVBLink-Servers geschieht auf dem Raspberry Pi über ein übersichtliches Webfrontent, in dem Sie die entsprechenden Parameter auswählen. Quellen den passenden Eintrag doppelt an. So ordnen Sie die Programminformationen den einzelnen Sendern zu. Abschließend sollten Sie unter Einstellungen Rekorder Recording path noch den Ordner anpassen, in dem TVSource die Aufnahmen ablegen soll. Externe Festplatten bindet Raspbian automatisch unter /media/pi/ ein. OpenELEC verzichtet auf die Zuordnung eines Benutzers und lädt externe Medien in einen entsprechend benannten Unterordner direkt nach /media/. Als Dateisystem für den Datenträger wählen Sie am besten EXT4: Das von Windows bekannte FAT-Dateisystem unterstützt nur Dateien bis zu einer Größe von 4 GByte. Listing 4 01 $ mkdir /storage/inst 02 $ cd /storage/inst 03 $ tar xzvf dvblink server*.tar.gz 04 $ cd openelec 05 $./install.sh Listing 5 Listing 6 OpenELEC:/ # mount o remount,rw /flash OpenELEC:/ # nano / flash/config.txt OpenELEC:/ # mount o remount,ro /flash OpenELEC:/ # reboot $ scp dvblink server*armhf_openelec.tar.gz root@openelec:/storage/inst 37

38 Multimedia TVButler blendet der Programmführer die aktuell laufenden Sendungen ein, sofern die Zuordnung der EPG-Informationen zu den Sendern stimmt. Ein Klick auf eine Sendung öffnet einen Dialog mit weiteren Informationen. Hier lässt sich die Sendung dann abspielen oder zur Aufnahme auswählen. Fernsehen und aufnehmen 3 Damit der TVButler das Fernsehprogramm kennt, müssen Sie zuerst die Inormationen aus dem EPG mit den entsprechenden Sendern verknüpfen. Nach Abschluss der Installation erreichen Sie das eigentliche Webfrontend über einen Klick auf TV und Medien Bibliothek in der Kopfleiste. Alternativ rufen Sie den TV Programmführer über die URL auf. Die Seite zeigt die von Ihnen ausgewählten Kanäle in einer Liste an 4. In der Zeitleiste Der Rekorder nimmt die Sendung entweder einzeln auf oder automatisch alle weiteren Folgen einer Serie. Die Aufnahmen listet das System dann später unter TV-Aufnahmen auf, die programmierten Sendungen finden Sie in der Aufnahmeplanung. Dort lassen sich programmierte Aufnahmen auch wieder abschalten oder Details verändern. Je nach Sender (SD- oder HD-Qualität) müssen Sie mit einem Datenvolumen von 3350 KByte/ s oder KByte/ s rechnen. Eine einstündige Sendung benötigt dementsprechend etwa 1,3 oder 5,7 GByte Speicherplatz auf der Festplatte. Wählen Sie eine gerade ausgestrahlte Sendung an, dann erscheint zusätzlich zu den Aufnahmefunktionen ein Abspielen-Knopf. Tippen Sie ihn an, spielt das Webfrontend die Sendung jedoch nicht direkt auf der Seite ab, sondern bietet Ihnen stattdessen eine Datei zum Herunterladen an. Diese Datei (TVSource setzt Weltweit-TV 4 Der DVBLink-Server übernimmt die Informationen des elektronischen Programmführers und bereitet diese übersichtlich als Matrix über Sender und Zeiten auf. Setzen Sie einen DVBLink-Server in Ihrem Netzwerk auf, so lässt er sich zunächst nur innerhalb des LANs aufrufen. Sie können den TV-Dienst jedoch auch vom Internet aus nutzen. Dazu aktivieren Sie zunächst im Konfigurationsfrontend unter Einstellungen Sicherheit einen Passwortschutz für die Konfiguration und die TV und Medien-Bibliothek. Anschließend müssen Sie den Port 8100 von Ihrem Router auf den Raspberry Pi weiterleiten sowie eine Dyn- DNS-Adresse einrichten, sodass Sie Ihr Netzwerk jederzeit unter einer statischen IP-Adresse erreichen. Entsprechende Hinweise zum Einrichten dieser Funktionen enthält in der Regel die Bedienungsanleitung Ihres Internetrouters. 38

39 TVButler Multimedia keine Erweiterung) lässt sich dann als Playlist in Mediaplayern wie VLC öffnen 5. Die Videoqualität entspricht bei HD-Sendern 720p und bei SD-Kanälen 576p. Da der TVButler nicht über eine Aufnahme für ein CI+-Modul verfügt, müssen Sie sich bei den privaten Programmen mit SD-Qualität begnügen. Theoretisch unterstützt DVBLink seit der Version 5 das Transkodieren des Videostreams in ein Format, das Webbrowser wie Firefox oder Chrome direkt als HTML5-Stream verstehen, doch diese Funktion lässt sich auf einem Raspberry Pi nicht nutzen. Der Punkt Einstellungen Allgemein Videotranscoding erlauben steht bei der Konfiguration des Servers nicht zur Verfügung, da die CPU des RasPi für diese Aufgabe zu wenig Rechenleistung bietet. Etwas mehr Komfort bieten die von DVBLogic angebotenen Clients. Sie gibt es für PCs in Form des DVBLink Viewers für Linux, Mac und Windows 7 sowie als Apps für ios und Android 8. Zwar zählt die Client-Übersicht die Linux-Variante des Players aktuell nicht auf, im Download-Portal findet sie sich jedoch in Form eines DEB-Pakets. Sowohl die PC-Clients als auch die Smartphone-Apps finden den DVBLink- Server im lokalen Netzwerk automatisch, sodass Sie nach wenigen Klicks fernsehen können. Als Player fungiert im Gegensatz zum Webfrontend direkt die Anwendung, Sie benötigen keine weiteren Programme auf dem Gerät. Fazit In der Praxis erweist sich die Kombination aus TVButler und Raspberry Pi als solide TV-Zentrale. Allerdings leistet sich das System ein paar Schwächen, die jedoch nicht jeden Anwender stören werden. Der TVButler besitzt nur einen Tuner nimmt dieser eine Sendung auf, müssen Sie auf das Ansehen eines anderen Kanals verzichten. Genauso müssen sich mehrere User auf einen Kanal einigen. Dem können Sie nur ausweichen, indem Sie dem System zusätzliche TV-Tuner (eventuell in Form weiterer TVButler) hinzufügen. 5 Da der Raspberry Pi für das Transkodieren nicht genügend Rechenleistung bietet, müssen Sie die Streams mit einem externen Player wie VLC öffnen. 6 Der DVBLink-Server lässt sich auch direkt in Kodi integrieren. Dabei kommt es nicht darauf an, ob dieser auf demselben System oder im Netz läuft. TV in OpenELEC Nutzen Sie Kodi bereits als Mediencenter an einem TV-Gerät, dann lässt sich die Software als Client für den DVBLink-Server verwenden. Kodi muss nicht zwangsläufig auf dem DVBLink-RasPi laufen, Sie können über die Software das TV-Signal auch über das LAN streamen. Dazu müssen Sie in Kodi unter Optionen Einstellungen Addons Alle Repositories PVR-Clients den DVBLink PVR Client installieren und konfigurieren. Laufen Kodi und der DVBLink- Server auf demselben System, geben Sie als Server-Adresse oder localhost an. Anschließend aktivieren Sie unter Optionen Einstellungen TV die TV- Funktion von Kodi. Das Mediacenter legt dann im Hauptmenü mit TV einen neuen Eintrag an. Dort wählen Sie schließlich den gewünschten Fernsehsender oder die EPG-Übersicht an

40 Multimedia TVButler Weitere Infos und interessante Links 7 Der DVBLink Viewer beinhaltet einen integrierten Player, sodass Sie auf externe Programme wie VLC verzichten können, wenn Sie keine Funktionen vermissen. Zudem reicht die Rechenleistung des kleinen Raspberry Pi nicht aus, um Videos on-the-fly so umzukodieren, dass sich die Videostreams direkt in einem Browser abspielen lassen. Die für PCs, Smartphones und Tablets sowie Kodi vorhandenen Clients und Apps machen diesen Nachteil allerdings recht schnell wieder wett. Möchten Sie sowieso eher die von DVBLink selbst angebotenen Anwendungen nutzen, merken Sie in der Regel kaum keinen Unterschied, ob Sie einen leistungsfähigen TV-Server oder nur einen kleinen Raspberry Pi als Aufnahmezentrale verwenden. Als einzige Einschränkung bleibt unter dem Strich, dass Sie aufgrund des Fehlens eines CI+-Modules auf verschlüsselte Sender wie die privaten HD-Kanäle von RTL, Sat.1 oder ProSieben verzichten müssen. Da diese jedoch unverschlüsselt in SD- Qualität senden, lässt sich mit dieser kleinen Einschränkung in der Praxis des Fernsehabends durchaus leben. (cla) n 8 Mit der DVBLink-App sehen Sie das TV-Programm ein, planen Aufnahmen und streamen das TV-Bild aufs Handy. 40

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42 Hacks Fototank (Teil 2) Alexandr Demeshko, 123RF Foto-Backup auf RasPi-Basis (Teil 2) Abgespeichert Auf einer Reise läuft man immer Gefahr, dass die Kamera irgendwie abhanden kommt. Daher sollte man tunlichst seine Schnappschüsse auch unterwegs sichern. Der Fototank erledigt das und präsentiert die Bilder in der erweiterten Version nun auch per Webserver. Bernhard Bablok README Im ersten Teil des Workshops haben wir einen RasPi so eingerichtet, dass er ohne Bildschirm und Tastatur als Sicherungssystem für Fotos dient. Darauf bauen wir nun auf und ergänzen die Lösung um einige nützliche Software-Komponenten sowie ein verbessertes Backup-Skript. Das Grundprinzip des Fototanks bleibt erhalten: Der Raspberry Pi bootet, anschließend kommt die Speicherkarte der Digicam per USB-Adapter an den RasPi, und der holt sich von dort alle Fotos 1. Den Status signalisieren dabei drei LEDs. Einfacher geht Backup eigentlich nicht allerdings blieben nach dem ersten Teil noch ein paar Wünsche offen. Listing 1 $ sudo apt get install GraphicsMagick $ sudo apt get install dnsmasq hostapd Am Anfang steht, wie im ersten Teil des Workshops angekündigt, ein Update des Kopierskripts an. Außerdem soll das Backup auch von Windows-Rechnern aus funktionieren. Die Sicherungsdaten liegen jedoch auf einer mit einem Linux- Dateisystem formatierten Partition das Speichermedium an einen Windows-PC Listing 2 01 $ sudo apt get install samba 02 $ sudo nano /etc/samba.smb. conf 03 $ sudo systemctl restart smbd. service 42

43 Fototank (Teil 2) Hacks Dafür installieren Sie das entsprechende Paket (Listing 2, Zeile 1) auf dem RasPi und tauschen dann den Inhalt der Konfigurationsdatei in /etc/samba.smb.conf gegen die Zeilen aus Listing 3 aus. Dazu öffnen Sie die Datei mit Root-Rechten im Texteditor Nano, ersetzen den Text und speichern die Datei mit [Strg]+[O], [Eingabe] und [Strg]+[X] ab. Abschließend rufen Sie den Samba-Dienst einmal neu auf (Listing 2, Zeile 3). Von Windows aus greifen Sie dann über die Adresse \\RasPi IP\images aus dem Windows-Explorer auf die Bilder zu. Ähnlich funktioniert dies auch unter Linux, je nach Desktop-Umgebung lautet die URL etwa smb://raspi IP/ images. Beachten Sie, dass sich der Server in dieser Konfiguration aus dem lokalen Netzwerk heraus ohne ein Passzu hängen funktioniert daher nicht. Zu guter Letzt installieren wir einen Webserver samt kleiner Fotogalerie, um das Bildmaterial unterwegs zu sichten. Besser kopieren Das Kopierskript aus dem ersten Teil erledigt zwar seine Aufgabe, weist aber Schwachstellen auf. So besteht beim Kopieren der Daten von einer Speicherkarte die Gefahr, dass es Dateien mit identischen Namen im Backup-Verzeichnis überschreibt. Auf dem Github-Projekt des Autors gibt es daher inzwischen eine überarbeitete Version des Skripts (copy_img2 statt copy_img im Projektverzeichnis files/usr/local/sbin/). Das Skript gibt nun jeder kopierten Datei einen eigenen Namen nach dem Muster pimg_1234.xxx und zählt dabei die Zahlen selbstständig hoch. Dabei stellt es sicher, dass es Dateien nur einmal kopiert, indem es auf jeder SD-Karte einen Zeitstempel erstellt. Dadurch unterstützt das Skript automatisch mehrere Kameras und Karten. Außerdem sortiert das neue Programm die Dateien je Aufnahmedatum in eigene Unterordner ein. Die Aufnahmen vom 8. November 2016 landen also beispielsweise im Verzeichnis /data/images/ Damit das neue Skript greift, müssen Sie noch die Udev-Regel in der Datei /etc/udev/rules.d/99 usbcopy.rules austauschen. Die neue Version auf Github behebt zudem einen Fehler aus dem letzten Artikel: Die dort vorgestellte Udev-Regel startete das Kopierskript direkt, wodurch es bei längeren Kopierprozessen abbricht Udev erlaubt nur einige Sekunden Laufzeit. Die neue Version startet deshalb einen Systemd-Service, der das eigentliche Skript ausführt. Das neue Skript benötigt zusätzlich das Paket GraphicsMagick, das Sie wie gewohnt über die Raspbian-Paketverwaltung installieren. Im selben Zug spielen Sie gleich die für die Access-Point- Funktion benötigten Pakete ein (Listing 1). Mithilfe von GraphicsMagick erzeugt das Kopierskript auch gleich Thumbnails der Bilder die benötigt das System später für die Fotogalerie. Da Linux das vom RasPi-Fototank genutzte Dateisystem direkt unterstützt, können Linux-Anwender das Speichermedium einfach vom Raspberry Pi abstecken und an ihren PC oder Laptop anschließen. Windows-Nutzern jedoch bleibt dieser Weg versperrt, da das System den Datenträger nicht erkennt. Die Lösung: Sie richten in Form von Samba einen Server-Dienst für Netzwerkfreigaben ein und greifen dann über das Netzwerk auf die Daten zu. Zugriff von Windows Listing 3 1 Der Fototank auf Basis des Raspberry Pi 3 beim Kopieren. Fototank (Teil 1) als PDF, Github-Archiv des Autors RPG/foto tank/ [global] workgroup = IMAGETANK security = user map to guest = Bad User guest account = pi [images] comment = Image backup path = /data/images browseable = yes writable = yes guest ok = yes guest only = yes

44 Hacks Fototank (Teil 2) 2 Die einfache Webgalerie Photo Archive erfüllt ihren Zweck. wort starten lässt. Sie sollten den Dienst mit dieser Konfiguration daher nicht auf Dauer im heimischen Netz betreiben. Für den Fall, dass Sie die Installation und Konfiguration des Samba-Servers nicht selbst vornehmen möchten, finden Sie im Tools-Verzeichnis des Github-Projekts mit dem Skript install samba ein kleines Programm, das diese Aufgabe für Sie übernimmt. Damit es die gewünschten Aufgaben auch ausführen darf, müssen Sie es mit Root-Rechten aufrufen. Vorschau per Galerie Über eine reine Backup-Funktion hinaus geht der Wunsch, die Bilder auch auf einem größeren Bildschirm anzusehen, als die Kamera selbst ihn mitbringt. Tablets und Smartphones bieten sich da als entsprechende Kandidaten an. Doch damit der Zugriff klappt, muss auf dem RasPi zumindest ein kleiner Webserver laufen. Darüber hinaus könnte man damit auch Bilder vom Smartphone auf den Raspberry Pi hochladen. Entsprechende Funktionen bieten Fotogalerien, die es in zahlreichen Varianten im Netz gibt. Das Problem mit diesen Lösungen: Sie passen nicht wirklich auf den vorliegenden Anwendungsfall. Meist handelt es sich um ausgeklügelte Webgalerien mit integrierter Benutzerverwaltung und einer eigenen Datenbank. Oft kommen weitere Funktionen hinzu, die für den Bildertank keinen Mehrwert bieten und die Sache nur unnötig verkomplizieren. Es empfiehlt sich daher der Einsatz einer einfachen Fotogalerie wie Photo Archive 2. Benötigen Sie mehr Funktionen, weil der Imagetank stationär zu Hause installiert ist, weichen Sie auf Picapport oder phtagr aus. Das in Java geschriebene Picapport ist kostenlos und bringt einen eigenen Webserver mit allerdings liegt der Quellcode der Anwendung nicht offen. Immerhin punktet das Programm mit einem sehr guten Interface und einer durchdachten Integration von mobilen Geräten. Die zweite Lösung, phtagr, erlaubt über das Repertoire von Photo Archive hinaus auch Bewertungen sowie die Vergabe von Titeln und weiteren Attributen. Server-Installation Für den Webserver gibt es diverse Alternativen, etwa Apache, Nginx und Lighttpd ( Lighty ). Letzterer begnügt sich mit wenig Ressourcen und eignet sich daher besonders für den Raspberry Pi. Neben Lighttpd benötigen Sie noch PHP sowie die eigentliche PHP-Webanwendung. Analog zur Samba-Installation gibt es auch für die Webumgebung ein vorbereitetes Installationsskript (tools/ install web) im Git-Projekt des Autors. Das Skript spielt die notwendigen Pakete aus den Paketquellen von Raspbian ein, entpackt die Fotogalerie (das Archiv muss im selben Verzeichnis liegen) und ändert ein paar Verzeichnisse und Links. Nach der Installation erreichen Sie die Webgalerie unter IP 3. Da das neue Kopierskript die notwendigen Vorschaubilder schon beim Sichern 44

45 Fototank (Teil 2) Hacks der Fotos erstellt, gibt es weder Probleme hinsichtlich der Performance noch Schwierigkeiten mit den Zugriffsrechten. Photo Archive würde auf Wunsch die Thumbnails sogar automatisch beim ersten Zugriff berechnen, doch der Vorgang benötigt (besonders bei größeren Datenmengen) einiges an Zeit, und der Webserver bräuchte zu diesem Zweckzusätzlich Schreibrechte auf das Thumbnail-Verzeichnis. Den ursprünglichen Code von Photo Archive hat der Autor minimal angepasst. Insbesondere lädt das Programm in der Fototank-Version alle Komponenten lokal vom RasPi und zeigt die Verzeichnisse umgekehrt sortiert an. Neben der eigentlichen Anwendung landen auch eine Reihe von nützlichen Tools auf dem Server: So lässt sich zum Beispiel über den Menüpunkt System der aktuelle Systemstatus abrufen. Smartphone-Bilder sichern Daneben übernimmt der Webserver das Hochladen von Bildern von einem Smartphone oder Tablet aus 4. Eine schlüsselfertige Lösung für den Zweck gibt es im Netz nicht; allerdings finden sich auf den einschlägigen Seiten genügend passende Codeschnipsel. Datei- Uploads stellen generell ein Einfallstor für Hacker dar, weswegen sich die Lösung ohne eine eingehende Sicherheitsprüfung nur für das lokale Netz eignet. Technisch funktioniert der Ablauf wie folgt: Die PHP-Seite lädt die Bilder in ein temporäres Verzeichnis, führt eine Reihe von Prüfungen durch und verschiebt die Fotos dann in den von Systemd überwachten Ordner /data/uploads/. Befinden sich in diesem nun Dateien, startet eine Variante des oben beschriebenen Kopierskripts und sortiert damit die hochgeladenen Bilder in die jeweiligen Zielverzeichnisse ein. Damit die Requests nicht zu lange laufen, ist der Upload auf maximal 64 MByte begrenzt. Dieses Limit passen Sie bei Bedarf über die Parameter upload_max_filesize und post_max_size in der Konfigurationsdatei /etc/php5/ cgi/php.ini an. 3 Die Vorschaubilder erstellt der Fototank schon beim Kopieren der Daten. WLAN für den Fototank Damit das Ganze auch unterwegs funktioniert, soll der RasPi ein eigenes Netz über WLAN bereitstellen. Das funktioniert so ähnlich wie im Artikel Do it yourself in RPG 06/ 2015 gezeigt. Im Prinzip braucht es dafür drei Dinge: Zuerst bekommt der RasPi eine feste IP-Ad- 4 Um Bilder von einem Smartphone auf den Fototank zu sichern, spendieren Sie der Galerie eine Upload-Funktion.

46 Hacks Fototank (Teil 2) Listing 4 01 auto lo 02 iface lo inet loopback auto eth0 05 iface eth0 inet dhcp auto wlan0 08 iface wlan0 inet static 09 address netmask network broadcast Der Autor Weitere Infos und interessante Links Bernhard Bablok arbeitet bei der Allianz Managed&Operations Services SE als SAP- HR-Entwickler. Wenn er nicht Musik hört oder mit dem Rad respektive zu Fuß unterwegs ist, beschäftigt er sich mit Themen rund um Linux, Programmierung und neuerdings Kleincomputer. Sie erreichen ihn unter mail@bablokb.de. resse für seine WLAN-Schnittstelle. Dann benötigen Sie einen DHCP-Server auf dem RasPi, der Anfragen nach IP-Adressen beantwortet. Zu guter Letzt kommt der Hostapd-Daemon ins Spiel, der für die unterste Ebene der WLAN-Verbindung verantwortlich zeichnet. Listing 4 zeigt die Konfiguration der Netzwerkschnittstellen in der Datei /etc/network/interfaces. Das Ethernet bezieht weiterhin seine IP-Adresse über DHCP (Zeilen 4 und 5) und bleibt damit ans Heimnetz angeschlossen. Die WLAN- Schnittstelle erhält dagegen eine fixe IP, im Beispiel die (Zeilen 7 bis 12). Für den DHCP-Server und Hostapd benötigen Sie noch die zwei bereits in Listing 1 installierten Pakete dnsmasq und hostapd. Die Datei /etc/dnsmasq.conf aus Listing 5 zeigt die zu Listing 4 passende Konfiguration des DHCP-Servers. Für den Hostapd müssen Sie zwei Dateien editieren: In die /etc/default/hostapd tragen Sie die Referenz auf die eigentliche Konfigurationsdatei ein (Listing 6). Erst dadurch startet der Hostapd automatisch. Die eigentliche Konfigurationsdatei finden Sie in Listing 7. Hier müssen Sie zumindest die wpa_passphrase anpassen, also das WLAN-Passwort. Falls Sie einen Raspberry Pi der zweiten Generation mit einem WLAN-Dongle nutzen, müssen Sie ein paar Klimmzüge mehr machen. Details liefert der oben erwähnte Artikel zum RasPi-Hotspot. Wollen Sie die Installation und Konfiguration nicht manuell ausführen, starten Sie das Skript tools/install hostapd aus dem Github-Projekt des Autors. Listing 5 01 interface=wlan0 02 expand hosts 03 domain=example.com 04 dhcp range= , ,12h Listing 6 01 DAEMON_CONF=/etc/hostapd.conf Zusätzlich zu der hier beschriebenen Konfiguration trägt das Skript auch noch den Hostnamen samt fester IP-Adresse in die /etc/hosts ein. Da Dnsmasq Namen in dieser Datei auflöst, erreichen Sie die auf dem Backup-RasPi gespeicherten Bilder von einem ins WLAN des RasPi eingebuchten Mobilgerät aus ganz einfach unter der URL imgtank/ zumindest in unserem Beispiel. Fazit Die hier vorgestellten Optionen loten das Mögliche noch nicht voll aus: So ließe sich ein FTP-Server genauso schnell installieren und konfigurieren wie der Samba-Server. Selbst wenn der ursprünglich geplante Einsatzzweck auf den mobilen Einsatz als Backup-System abzielt, macht der Bildertank stationär eine gute Figur. In diesem Fall sollten Sie jedoch den Samba-Server besser absichern. Außerdem würde es sich lohnen, eine leistungsfähigere Bildergalerie zu installieren. Läuft der RasPi rund um die Uhr, braucht es den Aufsatz für die manuelle Steuerung nicht dessen Funktionen wandern ins Webinterface. (cla) n Listing 7 01 ssid=pi imgtank ctrl_interface=/var/run/ hostapd 04 interface=wlan0 05 driver=nl channel= beacon_int= hw_mode=g 10 ieee80211n=0 11 wmm_enabled=1 12 ht_capab=[short GI 20] [SHORT GI 40][HT40 ] wpa=2 15 wpa_passphrase=my+pi imgtank! 16 wpa_key_mgmt=wpa PSK 17 wpa_pairwise=tkip 18 rsn_pairwise=ccmp TKIP 19 max_num_sta=8 20 wpa_group_rekey=

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48 Hacks SRD-Funk (Teil 1) Datenfunk im SRD-Frequenzband 860 MHz Sendeanlage Mit dem Funkmodul RFM69 und passenden Treibern lassen sich Daten abseits des überlaufenen 2,4-GHz-Bands zwischen RasPis austauschen. Das simple und robuste Verfahren eignet sich besonders für die Heimautomation. Werner Hein Waranuch Chimsang, 123RF README WLAN und Bluetooth eignen sich gut zum Austausch größerer Datenmengen. Für Steuerkommandos braucht es jedoch keinen großen Overhead. Mit einem RFM69- Funkmodul versenden Sie Daten mit etwa 150 kbit/ s zwischen mehreren Teilnehmern und halten dabei europäische Normen ein. Zur drahtlosen Kommunikation zwischen Rechnern stehen WLAN und Bluetooth als Jedermannfunk bei Datenraten im Mbit/ s-bereich zur Verfügung. Allerdings liegen beide im lizenzfreien ISM-Frequenzband bei 2,4 GHz, das mittlerweile aus allen Nähten platzt, oder siehe 5-GHz-WLAN weisen eine vergleichsweise geringe Reichweite in geschlossenen Gebäuden auf. Damit verbieten sie sich für Anwendungen wie die Heimautomation, bei der es zudem auf einen zuverlässigen, batterieschonenden Betrieb und garantierte Reaktionszeiten ankommt. Das Datenaufkommen andererseits bleibt dabei üblicherweise relativ gering. Für solche Szenarien eignet sich das ebenfalls lizenzfreie europäische SRD-Frequenzband (Short Range Device) von 863 bis 870 MHz besonders gut. Dieser Artikel stellt ein Kernel-Modul vor, das über den SPI-Bus des RasPi das Transceiver-Modul RFM69(H)CW im Modulationsverfahren GMSK (es ähnelt dem GSM-Mobilfunkstandard) betreibt. Zusammen mit den User-Programmen bietet es per Gerätedatei eine Datenübertragung über einen von 35 wählbaren Kanälen an. Damit bildet es die unterste Ebene eines Funkmodems, das sich wiederum als Basis für eine künftige freie Heimautomatisierungslösung eignet. Zu den banalsten Anwendungen der Heimautomation zählt der Lichtschalter. Er spielt erst dann seine Vorzüge voll aus, wenn er von der eigentlichen Elektroinstallation losgelöst und batteriebetrieben an beliebiger Stelle im Raum an die Wand geklebt als Sensor agiert und per Tastendruck den Willen des Benutzers weitergibt. Das funktioniert nicht ohne Funkanbindung, die bei der Nachrüstung in bestehenden Wohnungen sogar die Rolle des Backbones übernehmen muss. Andererseits liefert auch der schnellste Finger am Schalter keine hohe Datenrate: Solange eine Reaktion auf die Betätigung innerhalb einer Fünftelsekunde erfolgt, ist der Benutzer zufrieden. Eine hohe Datenrate schlägt sich aber nicht zwangsläufig in einer kurzen Reaktionszeit nieder vor allem dann nicht, wenn viele Funkzellen parallel arbeiten. Dann kommt es vermehrt zu Kollisionen, die Quality of Service (QoS) leidet enorm. Daraus lassen sich bereits wesentliche Anforderungen an die Gestaltung einer funkbasierten Lösung zusammenfassen: Sie muss sich mit einem ressourcenschonenden Design für einfachste Hardware- Ausstattung und Batteriebetrieb eignen und auch bei starker Bandbelegung die QoS bezüglich Datenrate und Reaktionszeit aufrechterhalten. Zu guter Letzt sollte sie der Norm ETSI EN genügen und sich damit legal innerhalb ganz Europas betreiben lassen. Modulation und Datenrate Unter den digitalen Modulationsverfahren für Funk ist das altbewährte Minimum-Shift-Keying (MSK) nach wie vor 48

49 SRD-Funk (Teil 1) Hacks sehr beliebt. Es lässt sich sowohl einfach als auch energieeffizient implementieren und zeigt sich gegen Störsender robust. Per Gaußschem Sendefilter zu GMSK gewandelt (wie bei GSM-Mobilfunk und DECT-Telefonie) weist es eine recht hohe spek trale Effizienz auf, also eine relativ zur Funkkanalbandbreite hohe Bitrate. Für das angepeilte Verfahren errechnet sich bei einer Kanalbreite von 200 khz eine Datenrate von rund 150 kbit/ s (siehe Kasten SRD: Technische Details). Teilt man nun die 7 MHz Bandbreite des SRD-Bands in 200-kHz-Kanäle, so erhält man zwischen 863 MHz und 870 MHz genau 35 davon 2. Die Reihe der Kanalmittenfrequenzen startet mit Kanal 00 bei 863,1 MHz und endet mit Kanal 34 bei 869,9 MHz, die Bandmitte liegt bei Kanal 17 mit 866,5 MHz. Für jeden Kanal gilt, dass die untere Kanalgrenzfrequenz der oberen des nächstniedrigeren Kanals entspricht und umgekehrt. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass unterhalb des SRD-Bands ein neu angelegtes ziviles Mobilfunkband liegt. Oberhalb von 870 MHz schließt sich ein weiteres, in Deutschland militärisch genutztes Band für Mobilfunkdienste an. Die Schaltung Die beiden in Abbildung 3 gezeigten Schaltungen bilden einmal das RFM69- HCW-Modul an der 40-poligen Stiftleiste der neueren Rasp berry-pi-modelle (1A+, Kernelmodul zum RFM69 RPG/rfm69hcw/ SRD: Technische Details Für die Aufteilung des Frequenzbereichs fordert die Norm ETSI EN Modulationsbandbreiten bis 300 khz bei einem Kanalraster bis zu 100 khz. Dieser scheinbare Widerspruch löst sich auf, sobald man sich das Band in 70 Kanäle zu 100 khz aufgeteilt vorstellt und dann für diesen Fall je ein Kanalpaar zu einem Funkkanal zusammenfasst. Daraus resultiert eine Kanalbreite von 200 khz. Als maximale Sendeleistung definiert die Norm 25 mw (+14dBm). Geht man nun von einem Bandbreiten-Symboldauer-Produkt BT = 0,5 wie bei DECT aus und bringt das Ganze unter eine spektrale Maske, wie die Norm sie in Kapitel 7.7 zur Verminderung von Nachbarkanalstörungen fordert, resultiert daraus eine Datenrate von 151,7 kbit/ s. Abbildung 1 zeigt das Leistungsdichtespektrum (blau) des GMSK-Signals, also die Verteilung der Sendeleistung über die Frequenzachse. Der Referenzpunkt der Frequenz liegt bei 0 khz und entspricht damit der Trägerfrequenz des Sendesignals sowie in weiterer Folge der Kanalmittenfrequenz. Die schraffierte Fläche stellt die spektrale Maske dar, die das Sendespektrum keinesfalls verletzen darf. Zur Verdeutlichung, wie benachbarte Kanäle in der Kanalmittenfrequenz um jeweils 200 khz nach unten oder oben verschoben das gewünschte Signal beim Empfänger stören, erscheinen in Grau Teile der Leistungsdichtespektren weiterer Signale. Zu guter Letzt legt die Norm eine Nutzung zu entweder 0,1 Prozent relativer Dauer fest oder ersatzweise die Anwendung eines speziellen Zugangsverfahrens. Eine 0,1-prozentige Nutzung (sie gilt für jedes beliebige Zeitfenster von einer Stunde) würde die effektive Datenrate auf rund 152 Bit/ s reduzieren. Die Antwort liegt im Zugangsverfahren LBT+AFA. Dabei steht das Akronym LBT für Listen-before-Talk, AFA für Adaptive-Frequency-Agility. Das bedeutet in etwa: Erst lauschen, dann nur in ein freies Band senden oder auf eine andere, freie Frequenz ausweichen. Dadurch lässt sich ein nahezu hundertprozentiger Zugang erreichen. In einem späteren Artikel stellen wir ein dazu geeignetes Funkprotokoll vor. 1 Das Leistungsdichtespektrum eines 25 mw starken GMSK-Sendesignals. 49

50 Hacks SRD-Funk (Teil 1) 2 Eine schematische Darstellung der Unterteilung des SRD-Bands in 35 Funkkanäle. 1B+, 2 und 3) ab und einmal das Modul RFM69CW an der 26-poligen Leiste der ursprünglichen Varianten A und B. Bei einem etwas höheren Preis bietet das RFM69HCW im Vergleich zum RFM- 69CW eine Ausgangsleistung von bis zu 100 mw (+20 dbm). Das günstigere RF- M69CW bleibt mit nur 20 mw (+13 dbm) auf der höchsten Leistungsstufe 1 db unter der erlaubten Sendeleistung. Als weiterer Nachteil kommt das Fehlen des Hardware-Signals DIO4 zum Tragen. Wie wir später noch sehen werden, führt es wie das Signal DIO1 den Timeout-Interrupt, jedoch nicht den störenden Phase- Locked-Loop-Interrupt. Deswegen eignet es sich für unsere Zwecke besser. In jedem Fall wählt der RasPi das Modul über die Leitung CE0 des synchronen seriellen SPI0-Busses aus und spricht mit einem Takt von knapp 8 Mbit/ s die Leitungen MOSI (Schreiben) beziehungsweise MISO (Lesen) an. Das Kernel-Modul greift also über diese Schnittstelle sowohl auf die Register als auch auf den FIFO des Transceivers zu (siehe Kasten SPI-Subsystem). Bezüglich des am RasPi einstellbaren Bustakts herrscht in den Foren nicht unbedingt Klarheit. Fest steht, dass man den Peripheral-Takt von 125 MHz im ARM-Core durch Zweierpotenzen teilen kann. Da das Datenblatt des SX1231 er ist das Herzstück des RFM69 einen maximalen SPI-Bus-Takt von 10 MHz vorschreibt, bleibt man mit 125 MHz / 16 8 MHz auf der sicheren Seite. Das Funkmodul signalisiert das erfolgreiche Versenden beziehungsweise den korrekten Empfang eines Datagramms per Interrupt-Leitung (DIO0 an GPIO25). Über eine zusätzliche Interrupt-Verbindung (DIO1 an GPIO24) leitet das System im Empfangsbetrieb eine etwaige Zeitüberschreitung weiter. Dazu konfiguriert das Kernel-Modul in der Initialisierungsphase beide GPIOs in Eingangsrichtung und leitet sie zum Interrupt-Controller des ARM-Cores um. Entsprechend dem Datenblatt zum SX1231 liegt das Ansprechen der Interrupt-Service-Routinen (ISR) jeweils auf der positiven Flanke der beiden Interrupts an. Um die Reaktionszeit des Kernels nicht zu beeinträchtigen und jeden von der Hardware ausgelösten Interrupt auch tatsächlich zu behandeln, gilt es, die ISRs auf minimale Laufzeit zu trimmen. Sendebetrieb Typischerweise befindet sich das RFM69- Funkmodul im Standby-Modus. Mittels entsprechender Registerprogrammierung bereiten Sie es auf den Sendebetrieb vor. Es verbleibt aber solange im Standby, bis das Füllen des FIFOs mit den Sendedaten es in den Sendemodus versetzt. Dann führt der Funkchip die weiteren Arbeitsschritte autonom aus, meldet per Interrupt (DIO0 an GPIO25) das Absetzen des Datagramms und wechselt zurück in den Standby-Modus. Die SPI-Callback-Funktion und die ISR gewährleisten dabei im Wesentlichen die Datenintegrität sowie den korrekten Funktionsablauf ohne Race-Conditions im Kernel. Doch damit kommen die Unzulänglichkeiten des Linux-Kernels im Echtzeitverhalten zum Tragen: Abhängig vom aktuellen Betriebsmodus schaltet das System im Transceiver verschiedene Interrupt- Quellen auf die DIO-Pins auf so unter anderem auch beim Einrasten der Phase- Locked-Loop (PLL) auf die Kanalfrequenz am DIO1. Durch die Verzögerung im Bereich von mehreren 100 µs zwischen dem Absetzen einer SPI-Message zum Beschreiben eines Registers und dem tatsächlichen Schreibvorgang gelingt es dem System nicht, schnell und flexibel genug auf alle möglichen Zustandsübergänge im Transceiver zu reagieren. 50

51 SRD-Funk (Teil 1) Hacks Den PLL-Lock-Interrupt in einer ISR zu behandeln, obwohl er zur eigentlichen Funktionalität nichts beiträgt, ist also letztlich schlicht der einfacheren Implementierung geschuldet. Empfangsbetrieb Das Empfangen erfordert zusätzliche Arbeit. Zuerst programmieren Sie das Funkmodul auf Empfang. Treten in der Folge alle wesentlichen Empfangskriterien auf Überschreiten der Mindest empfangsleistung (RSSI-Threshold), Detektion der Empfängeradresse (Sync-Word) sowie ein positiver CRC-Check, teilt die Hardware das dem Kernel-Modul wieder per Interrupt (DIO0 an GPIO25) mit. Die entsprechende ISR liest dann zuerst die empfangenen Daten über eine weitere SPI-Message aus und setzt anschließend in einer Callback-Funktion das Funkmodul in den Standby-Modus zurück. Außerdem gilt es, im Vergleich zum Senden zusätzliche Hürden zu nehmen: Beim Senden hat das Modul den Ablauf komplett unter Kontrolle, beim Empfang von Daten ist dagegen nicht von vornherein klar, wann was geschieht. Sendet zum Beispiel ein anderes Modul ein Datagramm an einen anderen Empfänger auf einem Nachbarkanal, so überschreitet das Signal im lokalen Empfänger mit hoher Wahrscheinlichkeit zumindest die RSSI-Schwelle. Bei guten Übertragungsbedingungen fällt dabei auch der CRC- Check positiv aus, und so lässt sich das ungewollte Datagramm nur an der fremden Empfängeradresse erkennen. An diesem Punkt mitten im Empfangsprozess wartet der Empfänger dann vergeblich auf die aus seiner Sicht einzig akzeptable Adresse. Das lässt sich erst durch eine vorab konfigurierte Zeitüberschreitung erkennen, mittels Time out- Interrupt (DIO1 an GPIO24) signalisieren und in der zugehörigen ISR durch Abbruch des Empfangs bereinigen. Das Datagramm Zur Adressierung verwendet jede Seite einen 4 Byte langen Identifikator, wobei man zwischen Local-ID (LID, die eigene 3 Das RFM69-Modul in zwei Varianten am SPI0-Bus und zwei GPIO-Leitungen des RasPi. Adresse) und Remote-ID (RID, Adresse der Gegenstelle) unterscheidet. Auf Hardware-Ebene ( Luftschnittstelle ) beginnt ein Datagramm mit der Präambel, einer Bitfolge aus wechselnden Einsen und Nullen, die dem Empfänger den Beginn einer Übertragung anzeigt. Gleichzeitig dient sie auch dazu, auf die Bitrate zu synchronisieren. Unmittelbar anschließend folgen zunächst die Adresse des Ziels und dann jene des Senders. Erst dann kommen die eigentlichen Nutzdaten, die maximal 60 Byte umfassen dürfen. Den Abschluss bildet ein 2-Byte-CRC, der wie bei den weit ver- SPI-Subsystem Der Linux-Kernel bietet einen recht komfortablen Funktionsumfang zum Betrieb von Geräten am SPI-Bus an. Durch sogenannte SPI-Messages, die man dem SPI- Subsystem im Kernel als Auftrag übergibt, lässt sich beliebige Hardware am SPI-Bus ansprechen. Solche SPI-Messages weisen den SPI-Hardware-Treiber an, wie genau er mit der Hardware am Bus kommunizieren muss. Sobald es alle in der SPI-Message kodierten Buszugriffe ( SPI-Transfers ) abgearbeitet hat, ruft das SPI-Subsystem das auftraggebende Modul über dessen Callback-Funktion zurück. Im vorliegenden Fall kann so das RFM69- Kernel-Modul als SPI-Protokoll-Treiber transparent auf die Register (Konfiguration, Steuerung, Status) sowie den Daten- FIFO des RFM69-Funkmoduls zugreifen und damit dessen Funktion steuern. Die entsprechenden Funktionen finden sich im Code des Moduls in den beiden Dateien rfm69gmsk_core.c und rfm69io.c. 51

52 Hacks SRD-Funk (Teil 1) 4 OSI-Schicht 1: Ein Datagramm mit 4-Byte-Header für Empfänger- und Senderadresse sowie bis zu 60 Byte Nutzdaten. breiteten Kommunikationsprotokollen X.25 oder HDLC die Integrität der Daten sicherstellt. Auf Anwendungsebene, also vom Programmiermodell des RFM69 aus betrachtet, gehört aber bereits die Senderadresse zu den Nutzdaten. Das kürzest mögliche Datagramm hat hier also eine Länge von 4 Bytes und enthält nur die RID. Ein solches Datagramm ohne tatsächliche Nutzdaten lässt sich beispielsweise dazu verwenden, den Empfang eines vorangehenden Datagramms zu bestätigen. Das längste Datagramm wiederum besitzt inklusive Adresse eine Größe von 64 Byte. Abbildung 4 veranschaulicht den Datenfluss zwischen der User- Ebene auf Sendeseite über die Ebene des Kernelmoduls bis zum User auf der Empfängerseite. Unabhängig davon, ob das Userprogramm (trx.c) nun senden oder empfangen will, konfiguriert es zuerst die LID und die gewünschte Länge des Datagramms per IOCTRL. Beim Senden schreibt es die Empfängeradresse (RID) in die Gerätedatei /etc/ rfm69, gefolgt von den Nutzerdaten. Diesen Datenblock trennt das Kernel-Modul auf, programmiert die RID in die Syncword-Register des RFM69, ersetzt die RID im Datenblock mit der eigenen Adresse (LID) vor den Nutzdaten und schreibt die Daten in den FIFO. Das RFM69-Modul setzt noch die Präambel davor und hängt das CRC-Wort hinten an. Den Empfang löst das Userprogramm durch das Lesen von der Gerätedatei aus. In Folge programmiert das Kernel-Modul die LID in das Syncword-Register des RFM69, das nach Empfang alles zwischen diesem Sync-Wort und dem CRC-Wort also RID und gegebenenfalls Nutzdaten aus dem RFM69-FIFO ausliest und an das Userprogramm zurückgibt. Der Betrieb Als Entwicklungs- und Betriebsumgebung dient uns ein aktuelles Raspbian. Es enthält fast alle notwendigen Werkzeuge, nur für das Kernel-Modul benötigen Sie gegebenenfalls noch die Header-Dateien (Listing 1, Zeile 1). Selbst ein Raspberry Pi der ersten Generation schafft es, das Kernel-Modul und das einfache Userprogramm in seiner Zielumgebung in angemessener Zeit zu kompilieren. Die gesamte Software finden Sie auf der Heft-DVD dieser Ausgabe. Der Quell- Listing 3 Listing 4 Listing 2 $ sudo insmod ~/srd860radio/kmod/ rfm69gmsk.ko $ trx rx r xcafebabe [...] Reception 0xcafebabe <= 0xdeadbeef on CHN = 17 with Payload = 0x98bb. $ trx tx p xdeadbeef 0xcafebabe Transmission 0xdeadbeef => 0xcafebabe on CHN = 17 with Payload = 0x98bb. Listing 1 Listing 5 01 $ sudo apt get install raspberrypi kernel headers 02 $ git clone $ trx rx r xcafebabe Trigger reception failed:

53 SRD-Funk (Teil 1) Hacks code lässt sich aber auch in der jeweils aktuellsten Version aus einem Gitlab-Repository laden (Zeile 2). Bevor sich im Verzeichnis srd860radio/ mithilfe von make sowohl das Modul rfm69gmsk.ko als auch das Userprogramm trx bauen lassen, müssen Sie in der Header-Datei kmod/rfm69gmsk.h die Konstante RFM69_HWTYPE entsprechend dem tatsächlich verwendeten Funkmodul auf 0 (RFM69HCW) beziehungsweise 1 (RFM69CW) setzen. Mit Root-Rechten also mittels sudo make install schreiben Sie das Userprogramm dann permanent nach /usr/local/bin/. Allerdings lädt der Kernel das Modul noch nicht automatisch. Sie müssen das also bei jedem Systemstart manuell erledigen (Listing 2). Haben Sie zwei Systeme entsprechend aufgesetzt, testen Sie die Funkübertragung mithilfe des Userprogramms. Um Fehler auszuschließen, betreiben Sie die beiden Rechner anfangs am besten im selben Raum. Mit dem Kommando aus der ersten Zeile von Listing 3 versetzen Sie den ersten RasPi auf Kanal 17 in den Empfangsmodus und weisen ihn an, nur ausreichend starke Signale ab 65 dbm zu akzeptieren. Anschließend setzen Sie auf dem zweiten RasPi ein Datagramm mit einer Leistung von +13 dbm auf demselben Kanal ab (Listing 4). Die 2 Byte Nutzerdaten steuert dabei das Userprogramm als Zufallszahl hinzu. Klappt alles, quittiert nun der erste RasPi den Empfang der Daten (Listing 3, letzte Zeile). Die exemplarischen Werte in den zwei Listings sollten in jedem Fall funktionieren. Falls Sie bei eigenen Experimenten den Empfangspegel zu niedrig legen, zum Beispiel deutlich unter 85 dbm, dann erhalten Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Fehlermeldung (Listing 5). Sie weist darauf hin, dass der Empfänger ein Signal von mindestens der definierten Leistung gesehen hat, aber inner- 53

54 Hacks SRD-Funk (Teil 1) 5 Das verwendete RFM69HCW-Modul mit einfachster Groundplane-Antenne (Stab und Radial der Länge λ/ 4 = 86 mm). Der Autor Weitere Infos und interessante Links Werner Hein beschäftigt sich seit 1994 hobbymäßig mit Linux und seit 1997 professionell mit der Entwicklung des Modems in Mobiltelefonen. Im Übrigen findet er, dass der Quellcode von Software in der Heimautomation offenliegen muss. halb der Timeout-Zeitspanne keine korrekten Daten empfangen konnte. Der zugrundeliegende Effekt nennt sich Desense und liegt teilweise am HFtechnisch eher suboptimalen Gesamtaufbau. Nicht ganz unschuldig ist aber auch der Raspberry Pi, der im frag lichen Frequenzbereich offensichtlich strahlt wie der sprichwörtliche Weih nachtsbaum allerdings nur bei einigen Tausendstel Nanowatt. Fazit Der erste Schritt auf dem Weg zum eigenen Funkmodem ist geschafft. Es gibt günstige SRD-Funkmodule, die sich vergleichsweise einfach an den Raspberry Pi anschließen und dort betreiben lassen. Abbildung 5 zeigt ein solches Funkmodul mit steckbarer Verdrahtung und einer für den Testbetrieb vollkommen ausreichenden selbst gestrickten, direkt auf die Modulplatine gelöteten Antennenkonfiguration. Die Übertragungstechnik hält die gültige Norm des europäischen SRD860-Funkbands ein, Sie dürfen sie in ganz Europa legal betreiben. Das Modul für den Linux-Kernel bildet diese Übertragungstechnik auf das Funkmodul ab. Übrigens lässt sich die vorgestellte Technik praktisch direkt ins äquivalente Funkband von 902 bis 928 MHz der beiden Amerikas übertragen, für die es ebenfalls eine Hardware-Variante des RFM69 gibt. Unser SRD-Funkmodem legt das Fundament für eine Home-Automation-Anlage, bei der ein RasPi als Steuerzentrale mit Access Point dient. Als Sensoren und Aktoren kommen dann Kleinstmicrocontroller zum Einsatz. Der nächste Artikel in dieser Serie erweitert das Funkmodem um ein Protokoll, das die QoS bezüglich effektiver Datenrate und Latenz auch dann einhält, wenn in direkter Umgebung eine Vielzahl an Funkzellen arbeitet. Halten sie sich alle an dieses Protokoll, lassen sich bis zu 35 solcher Nachbarzellen konfliktfrei betreiben. (cla/ jlu) n 54

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56 Hacks RasPi mobil Mit dem Raspberry unterwegs auf Feld und Flur RasPi to go michelangeloop, 123RF Ob Navigationsgerät oder Flugzeugscanner: Der RasPi bildet das Herz vieler Projekte. Mit einer Tastatur und einem Monitor eignet er sich auch für Aufgaben im Freien. Dr. Roland Pleger README Der Raspberry Pi entspricht trotz seiner geringen Größe funktional einem ausgewachsenen Computer. Allerdings fehlen ihm die üblichen Ein- und Ausgabegeräte. Der Artikel erläutert, wie Sie den Mini-Rechner zum einfachen Notebook aufrüsten. Für den Betrieb als eigenständiger, unabhängiger Rechner braucht ein Raspberry Pi drei Komponenten: eine Stromversorgung, eine Tastatur mit Maus und einen Bildschirm. In Sachen Strom begnügt er sich mit einer Versorgungsspannung von 5 Volt. Dank der Europäischen Kommission, die USB zur universellen Stromversorgung aufwertete, gibt es reichlich Zubehör, um Handys und andere Kleingeräte darüber mit Energie zu versorgen. Davon profitieren nicht nur Käufer von Mobiltelefonen, die Netzteile von Altgeräten wiederverwenden können, sondern auch RasPi- Fans. Powerpacks, die Handys über einen externen Akku mit Strom versorgen, eignen sich auch für den Raspberry Pi. Für ausreichende Leistungsreserven sollten sie sich mindestens mit 2 Ampere Strom belasten lassen. Remote-Desktop-Programme leihen dem Raspberry Pi Ein- und Ausgabegeräte, sofern eine Netzwerkverbindung besteht. Im aktuellen Raspbian-Image müssen Sie den dafür nötigen VNC-Server nicht mehr nachinstallieren: Er befindet sich inzwischen von Haus aus mit an Bord. VNC-Clients gibt es nicht nur für ausgewachsene Rechner, sondern auch für Handys. Benötigen Sie physischen Zugriff, schrumpfen mobile Tastaturen bei Nichtgebrauch schnell auf einen Bruchteil ihrer ausgefalteten Größe zusammen. Dennoch lassen sie sich ausgeklappt bequem mit 10 Fingern bedienen. Es werde Bild Die für den RasPi als Anzeige optimale Lösung scheidet für den mobilen Betrieb aus: Bildschirme mit HDMI-Eingang sind in der Regel zu schwer für den mobilen Einsatz und schlucken zu viel Strom. Touchscreens haben den Charme, gleichzeitig eine Maus zu ersetzen, nutzen aber oft eine eigene Schnittstelle das bringt eine umständliche Treiber installation mit sich. Schon für einen einstelligen Euro-Betrag gibt es bei einschlägigen Händlern jedoch kleine Analogbildschirme, wie sie üblicherweise in 56

57 RasPi mobil Hacks 1 Die Anschlussbelegung eines CTIA-Klinkensteckers. Autos das Bild der Rückfahrkamera darstellen. Die Kunst besteht darin, dem Bildschirm das Composite-Videosignal zuzuleiten und die Spannungsversorgung sicherzustellen. Bei neueren Raspberry-Modellen liegt das BAS/ Composite-Signal am vierten Pol der Klinkenbuchse. Ein Adapterstecker verzweigt die vier Kontakte des Klinkensteckers auf zwei Audio-Chinch-Stecker (rot und weiß) sowie einen Video-Chinch- Stecker (gelb) 1. Ein besonderes Augenmerk gilt der Masseleitung, da es zwei Systeme (OMTP und CTIA) gibt. Bei OMTP liegt von der Spitze aus gesehen die Masseleitung auf dem letzten Ring, beim Rasp berry aber auf dem vorletzten daher ist CTIA in diesem Fall die richtige Wahl. Achten Sie beim Kauf eines Adapterkabels also auf die richtige Belegung. Da die fraglichen Bildschirme üblicherweise im Automobilbau als Rückfahrkontrolle zum Einsatz kommen, sind sie in aller Regel für Spannungen zwischen 9 und 12 Volt ausgelegt. Die Geräte lassen sich allerdings auf die Betriebsspannung des RasPi von 5 Volt umrüsten, sodass Sie für ihr Projekt keine weitere Versorgungsspannung einplanen müssen. Das notwendige Übergehen des Spannungswandlers im Monitor klappt meist ohne Löten. Nach der Umrüstung lässt sich das Display dann wahlweise weiterhin mit 12 Volt betreiben oder via USB versorgen. Bei einem USB-Kabel übernehmen die beiden äußeren Kontakte die Spannungsversorgung. Manchmal lässt sich sich die (schwarze) Masseleitung nicht eindeutig erkennen Abbildung 2 veranschaulicht die Polarität. Abbildung 3 zeigt die Platine eines geöffneten Analogmonitors. Die Leitung für die Spannungsversorgung führt Sie schnell zum Massekontakt in Abbildung 3 handelt es sich um den Kontakt mit dem blauen und schwarzen Kabel. Um die 5V-Sekun Raspbian RPG/raspbian/ 2 Die Lage der Spannungsanschlüsse eines USB-Steckers. 3 Die Elektronikplatine aus einem typischen Analogmonitor. Das blaue und das schwarze Kabel führen zum Massekontakt. 57

58 Hacks RasPi mobil Listing 1 framebuffer_width=640 framebuffer_height=480 Listing 2 FONTFACE="Terminus" FONTSIZE="16x32" Listing 3 CONST_CENTERLAT = 51.0 CONST_CENTERLON = 7.0 SiteLat = 51.0 SiteLon = 7.0 därseite des Spannungswandlers zu finden, braucht es dann ein wenig Spürsinn. Schaltnetzteile benötigen einen großen Elektrolytkondensator auf der Sekun därseite und Kondensatoren kosten umso mehr, je spannungsfester sie sind. Naturgemäß wählen die Hersteller möglichst preiswerte Komponenten aus. Von den drei Kondensatoren auf der Platine gibt es nur einen, der für kleine Spannungen ausgelegt ist. Er trägt den Aufdruck 47 (µf)/ 35 V(olt)/ VT. Die schwarz gefärbte Seite markiert den Minus-Pol, beim anderen Kontakt handelt es sich mit großer Sicherheit um den gesuchten 5V-Zugangspunkt. Im Zweifel sollten Sie mit einem Multimeter nachmessen. Meist sind die Kontakte des Kondensators bis zur Unterseite durchkontaktiert. An dieser Stelle lässt sich dann die 5-Volt- Leitung des USB-Versorgungskabels anlöten, dabei bleiben die beiden USB Datenleitungen unbeschaltet. 4 Der Raspberry Pi, ausgestattet mit dem kleinem Analogbildschirm. Das Kombi messgerät zeigt die anliegende Spannungsversorgung und die Leistungsaufnahme (5 Volt, 180 ma). Software anpassen 5 Der Raspberry Pi im Einsatz als einfaches Navigationsgerät. Sofern Sie in der Konfigurationsdatei nichts anders festlegen, überprüft der Raspberry Pi beim Start, ob er ein Analog- Videogerät erkennt. Fällt der Test negativ aus, beschaltet er den HDMI-Ausgang. Ein Umstecken nach dem Booten lässt den Analogbildschirm dunkel. Dasselbe gilt für die meisten Composite-Monitore: Sie bleiben inaktiv, falls sie kein Signal erkennen, unabhängig von der angeschlossenen Versorgungsspannung. Die beschränkte Auflösung der Composite-Monitore erzwingt eine Anpassung der Detailtiefe. Dazu bietet der Rasp berry Pi zwei Stellschrauben. Die erste Option finden Sie in der Datei /boot/config.txt, die Sie mit Root- Rechten von einem Terminalfenster aus via sudo nano /boot/config.txt bearbeiten. Die Auflösung im Beispiel aus Listing 1 sind es 640 x 480 Pixel geben Sie dann über die entsprechenden Variablen (Listing 1) vor. Anschließen speichern Sie die Datei mit [Strg]+[O], [Eingabe], beenden den Editor mit [Strg]+[X] und booten den RasPi neu. Auf dem Composite-Display gelingt nun ein Aufruf des Terminals über die grafische Benutzeroberfläche allerdings lässt sich auf dem Display oft nur wenig erkennen. Verringern Sie die Auflösung, beispielsweise auf 320 x 240 Pixel, können Sie die Schrift im Terminalfenster deutlich besser lesen allerdings zu Lasten der Erkennbarkeit der Icons auf der grafischen Oberfläche. 58

59 RasPi mobil Hacks Die zweite Einstellung betrifft daher die Datei /etc/default/console setup. Diese öffnen Sie wie die config.txt mit Root-Rechten im Editor und passen dort die in Listing 2 gezeigten Zeilen an. Nach einem Neustart gelangen Sie über die Tastenkombination [Strg]+[Alt]+[F2] in ein virtuelles Terminal mit gut lesbarer Schrift, aber naturgemäß mit nur wenigen Buchstaben pro Zeile. Abbildung 4 zeigt das Begrüßungsfenster auf dem Testmonitor. Zwischen Stromversorgung und Display haben wir ein Kombimessgerät gesteckt. Es zeigt die Spannung des Powerpacks (knapp 5 Volt) sowie die Stromaufnahme (180 ma) an. RasPi als Navigationsgerät 6 Der ADS-B-Kontrollschirm der Anwendung Dump1090 zeigt die Verkehrsflugzeuge im näheren Umkreis des Empfängers. Ausgestattet mit einem Akku-Powerpack, Kabelmaus, Bluetooth-Klapptastatur und Composite-Bildschirm ist das Raspberry-Notebook nahezu perfekt. Abbildung 5 zeigt den Prototypen eines autarken Navigationsgeräts. Der Raspberry Pi (rechts unten) speist mit seinen USB-Schnittstellen den Monitor, die Maus sowie einen GPS-Empfänger (nicht im Bild). Die mittlere Stromaufnahme liegt dabei unter 800 ma. 59

60 Hacks RasPi mobil 7 Ein 11 Zentimeter langes Element einer COCO-Antenne, das wir aus einem Antennenkabel geschnitten haben. 8 Hier haben wir fünf Elemente zu einer COCO-Antenne kombiniert und sie mit dem DVB-T-Stick verbunden. Die Navigationssoftware Foxtrotgps stellte die Zeitschrift LinuxUser vor einigen Monaten vor. Normalerweise lädt das Programm Straßen- und Wegekarten online nach. Auf Wunsch speichert es die Kartenausschnitte jedoch auch als Rasterbilder, um sie später offline aufzurufen (so wie hier geschehen). Das Programm Navit löst das Kartenproblem eleganter: Es arbeitet mit Vektorkarten, die deutlich weniger Speicherplatz beanspruchen als pixelbasierte Grafiken. RasPi als Flugzeugscanner Flugzeuge senden kontinuierlich Statussignale auf der Frequenz 1090 MHz aus. Nach einer Software-Anpassung empfängt ein handelsüblicher DVB-T-Stick diese ADS-B-Signale. Die dafür nötige Software Dump1090 haben wir in der letzten Ausgabe ausführlich vorgestellt. Die auf dem Schirm dargestellte Karte holt sich die Anwendung aus dem Internet. Steht kein WLAN zur Verfügung, hilft ein Handy als Hotspot. Alternativ begnügen Sie sich mit den Statusinformationen, die im Terminalfenster auch ohne Internet-Verbindung erscheinen. Dump1090 optimiert die Ausgabe zwar nicht für kleine Bildschirme, das könnte man aber im HTML- beziehungsweise Javascript-Quellcode anpassen. Dasselbe gilt für die Entfernungsangabe: Sie vernachlässigt die Höhe. Gerade in Flughafennähe macht es aber einen Unterschied, ob sich ein Flugzeug im Landeanflug nur wenige Kilometer Luftlinie entfernt befindet oder ob es den Flughafen in einer Reiseflughöhe von 10 Kilometern passiert. Hier beschränken wir uns auf die Einstellungen der Konfigurationsdatei public_html/config.js. Die Variablen aus Listing 3 legen den Beobachtungsstandort für die Karte und Entfernungsbestimmung fest, hier 51 Grad Breite und 7 Grad Länge. Die Variable SiteCirclesDistances = new Array(100,150,200,300) sorgt für das Zeichnen von Kreisen im Abstand von 100, 150, 200 und 300 Kilometer zum Standort (SiteLat/SiteLon). Auf Abbildung 6 sind sie allerdings kaum zu erkennen. Die dem DVB-T-Stick beiliegende Stummelantenne funktioniert zwar, deutlich bessere Ergebnisse erzielen Sie in der Praxis jedoch mit einer Antenne mit höheren Gewinn. Solch eine COCO-Antenne ( coaxial collinear antenna ) lässt sich mit einfacher Hardware relativ leicht herstellen. Um sie nachzubauen, benötigen Sie 30 Minuten Zeit, ein Antennenkabel sowie entsprechende Stecker. Antennenbau Damit das Kabel als Antenne fungiert, müssen Sie es im Abstand von einer halben Wellenlänge aufschlitzen. Je mehr Schlitze, desto stärker fokussiert die Antenne in der Ebene. Im Test kam eine 5-Elemente-Antenne zum Einsatz, deren Verstärkung bei 3 bis 6 db liegt. Bei mehr als zehn Elementen steigt jedoch der Leistungsverlust übermäßig an. Statt die Schirmung mühselig aufzutrennen, schneiden Sie besser nach dem Muster von Abbildung 7 einzelne Antennenglieder zurecht. Anschließend schieben Sie die Mittelleiter jeweils in die Schirmung des Nachbarstücks und stabilisieren den Aufbau mit einem Stab 8. Der Stromlauf sieht dann so aus, dass ein Kontakt über eine Entfernung von einer halben Wellenlänge (11 cm) durch den Mittelleiter läuft, anschließend eine halbe Wellenlänge durch die Schirmung. Für den anderen Kontakt gilt dasselbe in umgekehrter Reihenfolge. Passen Sie bei der Montage auf: Schieben Sie die Elemente zu dicht aufeinander, dann berühren sich die Schirmungen und schließen die Antenne kurz. Stellen Sie am besten mithilfe einer Messung mit einem Ohmmeter zwischen Mittelleiter 60

61 RasPi mobil Hacks 9 Mithilfe eines Adapters verbinden Sie die Antenne mit dem DVB-T-Receiver. und Schirmung sicher, dass es keinen Strompfad zwischen beiden Leitern gibt. Über einen F-Stecker (ebenfalls ein Massenartikel aus dem TV-Antennenbau) findet die Eigenbauantenne Anschluss. Mit einem passenden Adapter 9 vom F-Stecker zum MCX-Adapter klinkt sich die Antenne dann sicher in den Stick ein. Im Test konnte die Eigenbauantenne voll überzeugen: Mit ihr verfünffachte sich die Zahl der Flugzeuge, die gleichzeitig auf dem Schirm erschienen. Zudem ließen sich die Maschinen bis zu einer Entfernung von 240 Kilometern verfolgen 0. Standortbedingt hatte die Antenne allerdings nur in Richtung Süden freie Sicht. Vom Boden aus lassen sich Flugzeuge (bei entsprechender Sicht) mit einer Flughöhe von 10 Kilometern bis zu einer Entfernung von 360 Kilometern beobachten, erst dann verschwinden Sie hinter dem Horizont. Allerdings stehen sie schon ab einer Entfernung von 200 Kilometern nur noch 2 Grad über dem Horizont. Um also noch Flugzeuge jenseits dieser Marke sehen zu können, darf der Horizont nicht verbaut sein. Dank der transportablen Lösung mit dem Raspberry stellt es kein Problem mehr dar, den optimalen Standort zu finden. Die Eigenbauantenne lässt sich schnell aufstellen und an den TV-Dongle anschließen. Das Zuleitungskabel zur Antenne sollte dabei möglichst kurz und der DVB-T-Empfänger der Antenne nahe sein. Dafür dürfen Sie andererseits mit dem USB-Kabel zwischen Empfänger und RasPi ruhig ein paar Meter überbrücken. 0 Die COCO-Antenne mit fünf Elementen empfängt ADS-B-Signale von bis zu 250 Kilometer entfernten Verkehrsflugzeugen. Die Abstrahlrichtung liegt in der Ebene, auf der die Antenne senkrecht steht. Daher lassen sich theoretisch aus Bereichen direkt oberhalb der Antenne keine Signale empfangen. In der Praxis verirren sich manche Signale aufgrund von Reflexionen dennoch in den Rechner. Fazit Wenige Zusatzkomponenten erweitern den Raspberry Pi zu einem eigenständigen Rechner mit Ein- und Ausgabeeinheiten. Geht es nur um die Überwachung des Zustands, genügt als Display ein einfacher Analogmonitor für wenige Euro den Strom dafür liefert der RasPi gleich mit. Neben dem geschilderten Einsatz als GPS-Empfänger oder mobiler ADS-B-Detektor käme als Anwendung beispielsweise auch das Verarbeiten und visuelle Aufbereiten von Audio-, Videooder Wetterdaten infrage. (cla) n Weitere Infos und interessante Links

62 Open Hardware Odroid-XU4 Odroid-XU4: RasPi-Alternative mit Gigabit-Ethernet und USB 3.0 Turbo mit Handbremse Der Odroid-XU4 bietet mit Gigabit-Ethernet und USB 3.0 das, was dem Raspberry Pi zum perfekten Mini-Server fehlt. Im Praxistest kann er jedoch nur bedingt überzeugen. Christoph Langner README Der Odroid-XU4 bietet mit GbE und USB 3.0 das, was sich RasPi-Fans schon vom RasPi 3 erhofft haben. In der Praxis muss jedoch die Hardware mit der Software harmonieren. Der Vergleich zwischen XU4 und Raspberry Pi 3 zeigt, dass das nicht zwingend der Fall ist. RasPi-Fans wünschen sich schon lange eine Version mit leistungsstarken Schnittstellen. Bisher sendet der Mini-Rechner Daten mit lediglich 100 Mbit/ s ins Netz und bindet externe USB-Geräte über USB 2.0 an. Zu allem Übel müssen sich die vier USB-Ports sowie das Ethernet-Interface die Bandbreite eines internen USB-Ports teilen. Soll der RasPi etwa als kleiner File-Server dienen, bremst dieser Flaschenhals das Projekt doppelt aus. Bisher weiß man nicht, ob die Raspberry Pi Foundation plant, diesen Engpass mit dem Raspberry Pi 4 aufzubohren. Gigabit-Ethernet und USB 3.0 würden ihm mit Sicherheit gut zu Gesicht stehen. Doch schon heute gibt es alternative Single-Board-Computer, die eben diese Merkmale mitbringen. Dazu gehört der Odroid-XU4 des südkoreanischen Herstellers Hardkernel, der sich vom Format her kaum vom RasPi unterscheidet 1. Der Odroid-XU4 Im Gegensatz zum RasPi 3, der mit einem BCM2837 von Broadcom arbeitet, schlägt im Inneren des Odroid-XU4 ein klassisches Smartphone-Herz: Das Exynos 5422-SoC von Samsung treibt beispielsweise auch das Samsung Galaxy S5 an. Der Chipsatz arbeitet entsprechend der von ARM erdachten big. LITTLE-Architektur mit acht Kernen, die er auf zwei CPUs verteilt. Im Normalfall erledigen die vier auf 2 GHz getakteten Kerne des Cortex-A15 anfallende Rechenarbeiten. Um Strom zu sparen, wechselt das System im Standby auf den langsameren Cortex-A7. Bezugsquelle Im Gegensatz zum Raspberry Pi gibt es in Deutschland weniger Händler, die Odroid- Rechner im Angebot führen. Als Anbieter sticht hier der Elektronik-Versender Pollin heraus. Er führt neben dem Odroid-XU4 für 94,95 Euro weitere Odroid-Varianten im Programm sowie für Odroid-SBCs gedachtes Zubehör wie emmc-karten, Displays, Kameras und Shield-Aufsätze (analog zu den RasPi-HATs). Von Pollin stammt auch das im Test genutzte Gerät. 62

63 Odroid-XU4 Open Hardware Neben der leistungsfähigeren CPU verfügt das Topmodell der Odroid-Reihe über 2 GByte Arbeitsspeicher, Gigabit- Ethernet sowie zwei USB 3.0-Ports. Als Speichermedium nutzt der XU4 wie der RasPi eine Micro-SD-Speicherkarte oder alternativ ein emmc-5.0-speichermodul. Diese Embedded Multimedia Card verfügt wie Festplatten oder SSDs über einen integrierten Speichercontroller, sodass sich das System nicht um die Adressierung kümmern muss. Geeignete emmc-karten mit Speicher von 16 GByte aufwärts erhalten Sie ab etwa 45 Euro. Der XU4 erfüllt somit alle Eckdaten, die sich Fans von der vierten RasPi-Generation erhoffen (siehe Tabelle Odroid- XU4 vs. Raspberry Pi 3). Doch in der Praxis machen weniger die technischen Daten das RasPi-Erlebnis aus, sondern vielmehr die Community und das schier unerschöpfliche Angebot an Zubehör. So gut wie kein für SBCs geeignetes Projekt lässt den Raspberry Pi links liegen. Dagegen finden sich Images für Odroids weitaus seltener. In der Praxis muss der Odroid daher nicht nur mit seinen Leistungszahlen punkten, sondern auch mit einer gewachsenen Community. Die Installation Pollin liefert den Odroid-XU4 ohne Speicherkarte aus, aber dafür mit Lüfter und Netzteil. Letzteres liefert 5 V bei 4 A und findet über eine Klinkenbuchse Anschluss an die Platine. Ein beliebiges USB-Netzteil eines Smartphones lässt sich also nicht an den XU4 anschließen. Der 4 Zentimeter große Luftquirl führt die Abwärme des Chipsatzes zuverlässig ab; anders als beim lautlosen RasPi müssen Sie jedoch mit dem Laufgeräusch leben. Laut Angaben des Herstellers springt der Lüfter jedoch nur bei hoher CPU-Auslastung an da haben wir im Praxistest genauer hingehört. Der Aufwand bei der Montage der Odroid-Platine im optional erhältlichen Gehäuse überschreitet den bei den meisten RasPi-Gehäusen. Statt das Gehäuse einfach nur zusammendrücken zu können, müssen Sie einen Schraubendreher in die Hand nehmen. Im Lieferumfang des Cases befinden sich fünf Schrauben für vier Bohrlöcher auf der Platine. Entsprechende Durchbrüche weist das Gehäuse jedoch nur an zwei Stellen auf. Die beiden Gehäusehälften halten jedoch auch nur mit zwei Schrauben gesichert fest zusammen 2. Das System Der Odroid-XU4 ist softwareseitig kompatibel zum etwas leistungsärmeren XU3. Im Odroid-Wiki finden sich Links zu den offiziellen Images mit Ubun 1 In den Dimensionen unterscheiden sich Odroid-XU4 und Raspberry Pi 3 kaum. Der Lüfter hebt den Odroid jedoch schon rein optisch vom RasPi ab. OpenMediaVault 2.1.1, Ubuntu für Odroid XU3/ XU4 RPG/odroid/ Odroid-XU4 vs. Raspberry Pi 3 Odroid-XU4 RasPi 3 SoC Exynos 5422 Octa big.little ARM Broadcom BCM2837 CPU Cortex-A15 (2.0 GHz) Quad-Core und Cortex-A7 Quad-Core ARM Cortex-A53 Quad-Core (1,2 GHz) GPU Mali-T628 MP6 Broadcom Dual Core VideoCore IV RAM 2 GByte LPDDR3 (933 MHz) 1 GByte LPDDR2 (900 MHz) Speicher Micro-SD, emmc 5.0 Micro-SD Netzwerk 10/ 100/ 1000-Mbit/s-Ethernet 10/ 100-Mbit/s-Ethernet, WLAN b/ g/ n USB USB 2.0 A, 2 USB USB 2.0 (über Hub) Videoausgang HDMI HDMI Schnittstellen I2S, I 2 C, GPIO SPI, I 2 C, UART Größe 83 x 59 x 18 mm 85,6 x 56 x 21 mm Preis (ca.) 95 Euro 35 Euro 63

64 Open Hardware Odroid-XU4 2 Im Gegensatz zu den meisten RasPi- Gehäusen wird das transparente Gehäuse des Odroid verschraubt. tu bis Ubuntu 16.04, zudem stellt Hardkernel ein Betriebssystemabbild auf Basis von Android bereit. Als inoffizielle Images listet das Wiki aktuellere Android-Varianten (Android und 6.0.1) auf Basis des Cyanogen Mod-Projekts, Android TV sowie Linux-Distributionen wie OpenMediaVault, Kali Linux oder Debian (in Form diverser Derivate). Die Installation erfolgt analog zum Raspberry Pi durch Schreiben der IMG- Datei auf die Micro-SD-Speicherkarte auch das emmc-modul verhält sich, per Adapter am PC angeschlossen, wie eine solche. Windows-Anwender greifen dafür auf den Win32DiskImager oder Alternativen wie Etcher zurück. Linux-Nutzer schreiben das Image wie gewohnt mit Dd auf die jeweilige Speicherkarte. Bevorzugen Sie ein schnelleres emmc- Modul, so stecken Sie es auf den (in der Regel) mitgelieferten SD-Kartenadapter und lesen die Daten über einen herkömmlichen Kartenleser am PC ein. Im Test muss sich der Odroid-XU4 mit dem offiziellen Ubuntu-Image als kompakter Desktop-Ersatz beweisen, im Vergleich zu einem Raspberry-Pi-NAS mit OpenMediaVault und dem von der Odroid-Community entwickelten An droid-7.1-image. Dabei gilt ein besonderes Augenmerk der Schreib-Lese- Leistung bei Netzwerkzugriffen. Schließlich verfügt die Odroid-Platine auf dem Papier über die deutlich schnelleren Schnittstellen. OpenMediaVault OpenMediaVault gibt es seit Anfang November 2016 in der Version für den Rasp berry Pi. Auf einem mit einer externen USB-3.0-Festplatte ausgestatteten RasPi 3 installiert und an einem Gigabit-Switch angeschlossen, liefert das System unabhängig vom Protokoll kon stante Übertragungsraten von knapp unter 90 Mbit/ s (siehe Tabelle Datenraten im Vergleich). Theoretisch möglich wären Datenraten von bis zu 100 Mbit/ s. Der in der Einleitung erwähnte Flaschenhals bremst den RasPi demzufolge kaum mehr aus. Im Vergleich zu der RasPi-Version liegt die Priorität der OpenMediaVault-Entwickler deutlich niedriger, Builds für die Odroid-Modelle zu erstellen. Der Versionszähler steht bei der Odroid-Variante von OMV bei lediglich Die Version stammt vom 14. Juli 2015, ist also schon über anderthalb Jahre alt. Das auf Debian Wheezy aufbauende System lässt sich dennoch auf einen aktuellen Stand heben. Dazu melden Sie sich per SSH an (Login root, Passwort odroid) und aktualisieren als Erstes den GPG-Schlüssel der Entwickler. Danach lässt sich das System wie gewohnt per Apt-get auf den neuesten Stand bringen (Listing 1). Ohne den aktuellen Schlüssel Datenraten im Vergleich Raspberry Pi 3 Odroid-XU4 Samba Datenrate (Upload) 87,80 Mbit/ s 418,88 Mbit/ s Datenrate (Download) 89,63 Mbit/ s 469,45 Mbit/ s FTP Datenrate (Upload) 84,14 Mbit/ s 404,15 Mbit/ s Datenrate (Download) 86,18 Mbit/ s 439,46 Mbit/ s SSH Datenrate (Upload) 86,90 Mbit/ s 305,34 Mbit/ s Datenrate (Download) 88,91 Mbit/ s 299,59 Mbit/ s Iperf Datenrate 94,73 Mbit/ s 511,33 Mbit/ s Sämtliche Übertragungsraten über drei Versuche gemittelt. 64

65 Odroid-XU4 Open Hardware scheitert das System jedoch schon beim Abrufen der Paketquellen. Nach Einspielen aller Updates starten Sie das Odroid- NAS einmal neu. Danach sollte das Dashboard OpenMediaVault in der Version melden. Auf der Weboberfläche unterscheiden sich die OpenMediaVault-Varianten nicht 3. Das Einrichten des Systems gelingt daher ebenso leicht wie auf dem Raspberry Pi. Für die Messung der Übertragungsraten aktivierten wir im System wieder den Samba- und den FTP-Server, außerdem schlossen wir die externe USB-Festplatte aus dem vorhergegangenen Test an. Dank der USB-3.0-Ports des Odroid-XU4 signalisiert die Disk nun mit einer blauen LED, dass sie mit maximaler Geschwindigkeit arbeitet. Das Ergebnis des Vergleichs spricht eine deutliche Sprache: Der Odroid-XU4 geht als Fileserver mit bis zu fünfmal höherer Geschwindigkeit zur Sache als der Raspberry Pi 3. Dabei fällt auf, dass beim Odroid die Übertragungsraten des Samba- und FTP-Servers höher liegen als bei einem Datentransfer via SSH. Hier bremst also die CPU-lastige Verschlüsselung und nicht die langsame Datenleitung die Übertragung aus. Ubuntu mit Maté-Desktop 3 Nach dem manuellen Update im Terminal läuft auf dem Odroid-XU4 die aktuelle Version von OpenMediaVault. Bildschirm des Maté-Desktops. Als Benutzername geben Sie odroid an, das Passwort lautet ebenso. Der Desktop spricht anfangs nur Englisch. Über System Preferences Personal Language Settings lässt er sich je Hardkernel bietet offiziell unterstützte Linux-Images in Form von Ubuntu an. Das Software-Portal listet dabei die Versionen bis auf, das aktuelle Yakkety Yak fehlt an dieser Stelle noch. Die Installation folgt dem üblichen Vorgehen: Image herunterladen, auspacken, auf die Speicherkarte schreiben und schließlich den Odroid mit Linux booten. Nach dem Anpassen der Speicherpartition empfängt Sie der Login- Listing 1 $ apt key adv keyserver keyserver.ubuntu.com recv EDEE7D73 $ apt get update $ apt get dist upgrade $ reboot 4 Der Maté-Desktop auf Basis von Ubuntu ist in wenigen Minuten installiert. 65

66 Open Hardware Odroid-XU4 5 Die GUI eines RasPi 3 mit aktuellem PIXEL-Desktop geht dreimal so schnell zur Sache wie Ubuntu Maté auf dem Odroid-XU4. 6 Das Ergebnis des Benchmarks Gtkperf auf einem Odroid-XU4 mit Ubuntu und dem Maté-Desktop. Weitere Infos und interessante Links doch leicht auf Deutsch umstellen. Dazu lädt das System, wie bei einer Ubuntu- Installation auf dem PC, Sprachpakete aus dem Internet nach. Im Anschluss stellen Sie unter System Preferences Hardware Keyboard das Tastaturlayout auf Deutsch um und starten dann den Ubuntu-Odroid einmal neu. Die reiche Auswahl vorinstallierter Anwendungen umfasst neben den für Maté typischen Anwendungen die komplette LibreOffice-Suite; mit Chromium und Firefox bringt das System die zwei populärsten Webbrowser mit 4. Daneben gibt es Thunderbird für s, Pidgin und HexChat als Messenger und IRC-Client sowie Rhythmbox und VLC zum Abspielen von Multimediadateien. Auch Kodi ist als Mediacenter gleich mit an Bord. Im Praxistest funktioniert der Desktop zwar, im Vergleich zum RasPi 3 fühlt er sich jedoch wesentlich träger an. Schon beim Verschieben von Fenstern auf dem Bildschirm spürt man, dass diese nur unwillig dem Mauszeiger folgen. Diesen subjektiven Eindruck bestätigt der Benchmark Gtkperf. Er emuliert verschiedene Aktionen wie das Aufrufen von Menüs oder Klicken von Buttons in einem Fenster und nimmt die Zeit für den Vorgang. Bereits bei diesen einfachen Aktionen arbeitet der RasPi 3 (Dauer: 12,62 s 5 ) dreimal schneller als der Odroid-XU4 (Dauer: 38,85 s 6 ). Während der Lüfter des Odroid-XU4 im Server-Betrieb praktisch nie zu hören war, lief er im Desktop-Betrieb nun praktisch ständig. Statt über einen längeren Zeitraum bei niedriger Drehzahl konstant die Wärme abzuführen, springt der Lüfter des Odroid-XU4 selbst im Leerlauf in regelmäßigen Abständen für einen kurzen Moment mit relativ hoher Drehzahl an. Allein schon das Aufrufen einer Webseite im Browser führt zum lautstarken Aufheulen des Lüfters. Aufgrund dessen sticht der Odroid-XU4 auch in einer lauteren Büroumgebung akustisch deutlich hervor. Fazit Der Vergleich zwischen dem Odroid-XU4 und dem RasPi 3 zeigt, dass Anwendungszweck, Hardware-Unterstützung und die technische Ausstattung eines SBCs sorgsam aufeinander abgestimmt werden müssen. Wer einen kompakten, stromsparenden und dennoch schnellen Server sucht, darf guten Gewissens zum Odroid-XU4 greifen. Dank USB 3.0 und GbE lässt sich damit ein günstiges NAS aufbauen, das mit kommerziellen Systemen durchaus mithält. Dabei bietet der Linux-Unterbau sämtliche Freiheiten. Möchte man den Mini-Rechner jedoch an einem Bildschirm betreiben, dann fällt der Odroid-XU4 deutlich hinter den RasPi 3 zurück. Obwohl die Mali-T628- GPU des XU4 mit bis zu 695 MHz arbeitet, schlägt der VideoCore IV des RasPi 3 diese deutlich, auch wenn dessen Broadcom-Chip nur mit 300 MHz taktet. Fällt bei einfachen Arbeiten (Texten, Surfen, Chatten) am Raspberry Pi kaum auf, dass man nicht an einem ausgewachsenen Rechner sitzt, spürt man beim mit Ubuntu ausgestatteten Odroid-XU4 sofort, dass der Desktop nicht so flüssig funktioniert wie gewohnt. Hier lässt sich der Aufwand erkennen, den die Entwickler in das Optimieren der Grafiktreiber für die VideoCore-IV-GPU gesteckt haben. (cla) n 66

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68 Open Hardware Next Thing Chip Martin Wolf/ Golem.de 9-Dollar-Chip von Next Thing ausprobiert Das kleine Schwarze Kann ein 9-Dollar-Computer ein Fehlkauf sein? Der Chip von Next Thing demonstriert, dass es sich dabei durchaus nicht um eine rhetorische Frage handelt. Alexander Merz README Als der Bastelrechner Chip angekündigt wurde, unterbot er die Preise aller anderen SBCs. Doch schon der Verzicht auf einen HDMI-Ausgang deutet auf einen Mini-Rechner hin, der weder alle Ansprüche der Benutzer bedienen kann noch will. Als die Crowdfunding-Kampagne für den Chip-Bastelcomputer im Frühling 2015 begann, war die Finanzierung in kurzer Zeit gesichert. Kein Wunder, versprach der Hersteller Next Thing doch einen WLAN- und Bluetooth-fähigen Bastelcomputer zum Preis von gerade einmal 9 US-Dollar. Der Computer wurde im Juni an die Unterstützer ausgeliefert. Mittlerweile kann man ihn beim Hersteller regulär für diesen Preis kaufen beziehungsweise vorbestellen. Doch die Konkurrenz hat längst nachgezogen: Den RasPi Zero gibt es ab 5 Euro, der kürzlich vorgestellte NanoPi-Neo kostet in der billigsten Variante 8 US-Dollar. Realistisch gesehen spielen aber weder der Preis noch die Preisdifferenzen eine nennenswerte Rolle: Entscheidend ist vielmehr die Frage, welche Ansprüche der Chip tatsächlich erfüllen kann und welchen Nutzungsszenarien die Hardware gerecht wird. Ordentliche Technik Beim zentralen SoC des Chip handelt es sich um einen Allwinner R8, eine modifi- 68

69 Next Thing Chip Open Hardware zierte Version des Allwinner A13. Sein einzelner Kern arbeitet mit einer Taktrate von 1 GHz. Er enthält eine Mali400-GPU und verfügt über 512 MByte RAM. Für die WLAN-Funktion nach IEEE b/ g/ n und für Bluetooth 4.0/ LE besitzt der Chip ein Modul auf Basis eines Realtek RTL8723BS, Anschlüsse für externe Antennen stellt er nicht zur Verfügung. Als Massenspeicher kommt statt einer (Micro-)SD-Karte ein NAND-Flash zum Einsatz, das formal eine Kapazität von 4 GByte bietet formal deshalb, weil es sich eigentlich um ein 8-GByte-Modul handelt. Da das verwendete Dateisystem UBIFS aber nicht mit MLC-Speicher umgehen kann, nutzt der Chip den Flash-Speicher nur mit einem Bruchteil seiner möglichen Kapazität. Daneben gibt es bei UBIFS noch eine ganze Reihe anderer Merkwürdigkeiten. Die Video- und Audioausgabe erfolgt über eine vierpolige 3,5-mm-Klinkenbuchse, die Videoübertragung per FBAS/ Composite Video. Für Peripherie steht ein einzelner USB-Host-Anschluss bereit. Die Stromversorgung erfolgt über eine OTG-fähige Micro-USB-Schnittstelle. Alternativ lässt sich auch ein einzelliger 3,7V-LiPo-Akku anschließen, den der Chip zu laden vermag und der auch als USV dienen kann. Anstecken und loslegen Die beiden Doppel-Pinleisten des Chip mit je 40 Kontakten sehen zwar beeindruckend aus 1, stellen jedoch nur acht GPIO-Pins bereit die aktuellen RasPi- Modelle bieten doppelt so viel. Nichtsdestotrotz eröffnen die Pinleisten für Bastler einige Optionen: So stehen zum Beispiel neben zwei I2C-Anschlüssen auch ein PWM-Pin und ein Analog-Digital-Konverter bereit. Die überwiegende Anzahl der Pins dient aber zum Anschluss eines berührungsempfindlichen Displays und einer Kamera per CSI. Der Chip wirkt mit seiner schwarzen Platine klein, der handliche SBC ist aufgrund der Pinleisten auch recht griffig. Die Anschlüsse befinden sich an den beiden Enden. Erst im direkten Vergleich mit einem RasPi Zero sticht ins Auge, dass der Chip tatsächlich doppelt so breit ausfällt 2. Next Thing liefert den Chip mit einem im Flash-Speicher vorinstallierten Betriebssystem. Dabei handelt es sich um eine angepasste Linux-Distribution namens The Chip Operating System auf Basis von Debian. Vorab ein Image herunterzuladen und eine SD- Karte zu bespielen können Sie sich also sparen. Für einen ersten Test schließen wir über einen USB-Hub eine Maus und eine Tastatur an. Die Verbindung mit dem als Monitor dienenden Flachbildfernseher stellen wir mithilfe eines Adapters von Klinken- auf Cinch-Composite-Stecker her. Schließlich versorgen wir den Chip per USB-Netzteil mit Strom. Der Hersteller empfiehlt dazu ein Netzteil, das mindestens 900 ma bereitstellt. Nerviger Produktname Der hier getestete 9-Dollar-SBC schreibt sich offiziell C.H.I.P., ein Akronym, mit dessen Bedeutung der Hersteller lange nicht herausrückte. Schließlich entfleuchte dem CEO Dave Rauchwerk auf einer Podiumsdiskussion, die Abkürzung stehe für Computer Hardware in Products. Na ja. Bei der Suche nach Informationen und Dokumentation zu dem Gerät hilft der Name nicht wirklich weiter: Google und Konsorten eliminieren die Punkte zum Suchbegriff chip und bombardieren dann den im deutschen Sprachraum Suchenden mit zahlreichen Ergebnissen von den Webseiten einer renommierten PC-Publikation aus dem Hause Vogel-Burda. Erst wenn man den Herstellernamen Next Thing mit angibt, erhält man halbwegs sinnvolle Resultate. Diese Vorgehensweise hat allerdings den Nachteil, dass fast alle Suchergebnisse auf das Herstellerforum verweisen Texte von den Webseiten Dritter tauchen meist nicht auf. 1 Der Chip ist mit 9 US-Dollar zwar preiswert, aber auch sparsam mit Anschlüssen ausgerüstet. UBIFS: Unsorted Block Image File System. Ein Dateisystem für reine Flash-Bausteine ohne Controller auf Basis von UBI. Linux unterstützt UBI seit Kernel 3.7. Im vorliegenden Text verwenden wir die Schreibweise Chip, ungeachtet der Verwechslungsgefahr mit generischen Computerbausteinen, gerösteten Kartoffelprodukten und deutschen IT-Zeitschriften: C.H.I.P. sieht ein wenig affig aus (auch die F.D.P. hat ja ihre Punkte vor Jahren schon abgegeben); bei CHIP erweckt der Text den Eindruck, der Redakteur hätte mit defekter Feststelltaste getippt. Wie es so schön im öffentlichen Nahverkehr heißt: Wir bitten um Ihr Verständnis. Bei den Erweiterungsplatinen hat sich Next Thing übrigens völlig vom Wortwitz übermannen lassen und solche Boards ohne nähere Erläuterung DIPs getauft. Typische Chip-Aufsätze heißen denn auch sinnigerweise Tzatziki DIP, Salsa DIP, Guacamole DIP oder Onion DIP. Wir wünschen viel Spaß bei der Suche nach Chips und Dips für die nächsten Fernsehabende dürfte dann vorgesorgt sein. (jlu) 69

70 Open Hardware Next Thing Chip 2 Der Chip (Mitte) positioniert sich bei der Größe zwischen dem RasPi Zero (links) und dem Raspberry Pi 3 (rechts). Ähnliches gilt auch für die Leistung. Unser Flachbildfernseher zeigt beim Start eine wenig begeisternde Auflösung von 720 x 480 Pixeln. Eine höhere Auflösung gelingt mit dem Anschluss über das Composite-Signal nicht. Eine Durchsicht der Software erbringt kaum Überraschungen, vorinstalliert finden sich die üblichen Verdächtigen wie Iceweasel/ Firefox als Browser und Abiword als Textverarbeitung. Entwicklerwerkzeuge fehlen, selbst rudimentäre Programme wie Make. Insgesamt bleiben mehr als 3 GByte auf dem Flash- Speicher frei, eigentlich sogar mehr. Bevor wir den Test fortsetzen, entscheiden wir uns, für die Videoausgabe auf HDMI zu wechseln und bei der Gelegenheit sicherheitshalber auch ein komplett neues Betriebssystem-Image im Flash zu installieren. Hier gibt es eine Einschränkung: Laut Hersteller lässt sich der Chip unter Umständen nicht an einem USB-3-Anschluss flashen. Flashen bitte mit Chrome Um ein neues Betriebssystem-Image einzuspielen, müssen Sie einen Pin mit Masse verbinden, etwa mithilfe einer Büroklammer. Dann stecken Sie den Chip per USB-Kabel an einem Computer an. Auf diese Weise vorbereitet, startet der Chip im Flash-Modus. Nun müssen Sie in Chrome/ Chromium eine Webseite des Herstellers aufrufen, die zum Funktionieren mindestens die Version 49 des Browsers voraussetzt. Hier erfahren Sie erst einmal, dass das Flashen nur mit einer Chrome-App funktioniert, die es nachzuinstallieren gilt. Anschließend können Sie unter sechs verschiedenen Varianten und Versionen der Distribution auswählen. Allerdings fehlt hier eine Übersicht, worin im Einzelnen sich die Varianten eigentlich genau unterscheiden. Wir entscheiden uns für GUI 4.4 No Limit. Daraufhin führt uns die App per Dialog durch den eigentlichen Flash-Vorgang der erst einmal nach kurzer Zeit fehlschlägt. Wir werden misstrauisch, denn zu diesem Zeitpunkt lahmt unsere Internet- Verbindung. Obwohl sich nirgends erkennen lässt, wie groß das Betriebssystem-Image ausfällt, kann der eigentliche Flash-Vorgang schon zeitlich kaum begonnen haben es sei denn, er erfolgt bereits während des Downloads. Wir entscheiden uns deshalb, das Image erst einmal herunterzuladen, und wählen dann auf der Webseite die Option, eine lokale Datei zu flashen. Jetzt klappt es und nebenbei erfahren wir, dass das Image rund 625 MByte groß ist. So angenehm das Flashen per Chrome- App ist, stellt es doch die Zukunftsfähig- 70

71 Next Thing Chip Open Hardware keit der Lösung infrage: Chrome-Apps für den Browser soll es zukünftig nicht mehr geben. Zwar existiert auch eine Kommandozeilenalternative, sie funktioniert aber ausschließlich unter Linux. Windows- und Mac-Anwender bleiben außen vor. Aufsatz mit mehr Pixeln Bereits zum Start des Chip standen zwei Aufsätze zur Verfügung, sogenannte DIPs 3. Sie stellen einen HDMI- beziehungsweise einen VGA-Anschluss zur Verfügung. Ähnlich wie beim HAT-Konzept des Raspberry Pi soll ein solcher Aufsatz einen kleinen Speicherbaustein enthalten, der Auskunft über die Art des DIPs gibt. Auf diese Weise kann der Chip den Aufsatz automatisch identifizieren und den notwendigen Treiber laden. DIPs gibt es nicht nur von Next Thing, auch eine ganze Reihe von Nutzern hat bereits eigene Entwürfe als Open Hardware zur Verfügung gestellt. Unser HDMI-Aufsatz funktionierte im Test sofort und ohne weitere Konfiguration. Davor stand aber das kleine Rätsel, wie herum man den DIP eigentlich aufsetzen muss. Auf der Platine selbst gibt es keine Indikatoren, auch das Aussehen vermittelt keine weiteren Informationen dazu. Wir mussten in der Dokumentation nachsehen. Auch mit dem Aufsatz wirkt der Chip nicht klobig, der HDMI- Stecker befindet sich auf der Unterseite der Platine. So mutiert der Chip zum kompakten Riegel, der auch ohne Gehäuse den Bastleralltag übersteht 4. Zwar blockiert der Aufsatz die Pinleisten des Chip, schleift aber immerhin eine Reihe von Steckern darunter einige GPIO-Pins auf entsprechende Kontakte auf dem DIP durch. Dazu gehört eine kleine Prototyping-Area. Ähnliches gilt für den VGA-Aufsatz, wo sogar deutlich mehr Pins verfügbar bleiben. Um das sinnvoll zu nutzen, muss man aber zwangsläufig zum Lötkolben greifen. Als wir den Chip samt HDMI-DIP anstecken, startet der Desktop mit einer deutlich angenehmeren Auflösung von 1360 x 768 Pixeln, über die Systemeinstellungen lässt sich das auf bis zu 1920 x 1080 hochdrehen. Als Nächstes geben wir die Daten fürs WLAN an, die Verbindung klappt. Wir beginnen mit der Installation diverser Programme und laden auch einige Videos herunter. Kodi fällt hier als Mediacenter aus, da es keine Allwinner-Chips unterstützt. Deswegen testen wir Videos in mittlerer Qualität per vorinstalliertem MPlayer: Er spielt sie klaglos ab eigentlich eher sang- und klanglos, denn wir erhalten am TV-Gerät keinen Ton. Das liegt daran, dass der Chip keine Audioausgabe per HDMI unterstützt. Das Audiosignal liegt aber weiterhin an der Klinkenbuchse an, Kopfhörer oder Stereoanlage sind also Pflicht. HDMI-CEC zum Steuern des Chip über die Fernbedienung eines angeschlossenen TVs fällt ebenfalls aus. Kucken, hören, daddeln Als Nächstes steht Mednafen auf unserer Versuchsliste, ein einheitliches Kommandozeilen-Interface für Spielkonsole-Emulatoren. Wir testen zuerst ein Gameboy-Spiel. Das funktioniert zwar, die Framerate bleibt aber viel zu niedrig. 3 Für den Chip gibt es als DIPs bezeichnete Erweiterungsplatinen, die konzeptionell den RasPi-HATs ähneln hier der HDMI-DIP. 4 Mit aufgestecktem DIP wandelt sich der kleine Rechner zum kompakten Riegel, der nicht unbedingt ein Gehäuse benötigt.

72 Open Hardware Next Thing Chip Eher durch Zufall stoßen wir im Next- Thing-Forum auf den Hinweis, in der Mednafen-Konfigurationsdatei den Eintrag für den Videotreiber video.driver von opengl auf sdl zu ändern. Und tatsächlich, damit lässt sich eine vernünftige Framerate erzielen. So ermutigt, testen wir ein Playstation-1-Spiel, das eine ganze Weile zum Laden benötigt verschwendete Liebesmühe, die erzielte Framerate lässt sich nur als unterirdisch bezeichnen. Daran ändern auch Experimente mit der Treibereinstellung nichts. Trotzdem nutzen wir die Gelegenheit, auch unseren Xbox- 360-Controller anzuschließen und auszuprobieren Fehlanzeige auch hier. Erwartungsgemäß ebenfalls eher lahm verhält sich Firefox ESR, geborener Iceweasel. Allgemein stellt gerade das Starten von Desktop-Programmen immer eine kleine Geduldsprobe dar. Zuerst lasten wir das dem SoC mit seinem einzelnen Kern an, haben uns doch andere Bastelrechner bei den Tests in den letzten Monaten mit mehreren CPU-Kernen verwöhnt. Doch die Resultate eines Benchmarks belehrten uns eines Besseren dazu gleich mehr. Wahrscheinlich liegt der Hase beim UBIFS-Dateisystem im Pfeffer: Es komprimiert die Daten, bevor es sie auf den Flash-Speicher praktiziert. Gerade GUI-Programme, die meist umfangreiche Programmdateien und Bibliotheken umfassen, brauchen wegen des Entpackvorgangs länger zum Laden; Ähnliches dürfte auch für das 630 MByte große getestete Playstation-Spiel gelten. 5 Der Chip lässt sich für den mobilen Einsatz ohne Weiteres auch mit einem Akku betreiben, der bei stationärer Verwendung als USV dienen kann. Benchmark mit Surprise Andererseits empfiehlt sich mit Blick auf den gerade mal 512 MByte großen Arbeitsspeicher und den einsamen CPU- Kern der Chip sowieso bestenfalls bedingt für den Einsatz als Desktop-System. Wir wollen es jetzt genauer wissen und starten verschiedene Testläufe mit Unixbench und Sysbench, um mehr über die Prozessorleistung zu erfahren. Die Tabelle Unixbench-Ergebnisse: Chip, RasPi Zero, RasPi 3 zeigt die ein wenig überraschenden Resultate. Unter Unixbench hängt der Chip den Raspberry Pi Zero deutlich ab und liegt zuweilen auf Augenhöhe mit dem Ras- Pi 3, betrachtet man nur einen Kern. Das erscheint bemerkenswert, taktet der Zero doch ebenso schnell wie der Chip der RasPi 3 legt sogar noch einige Hundert MHz drauf. Allerdings nutzt das Betriebssystem des Chip die Vorteile der ARM-v7-Architektur aus, während Raspbian immer noch bei ARM v6 verharrt. Lediglich beim reinen CPU-Test von Sys- Unixbench-Ergebnisse: Chip, RasPi Zero, RasPi 3 Chip RasPi Zero RasPi 3 (1) Dhrystone 319,5 196,0 327,0 Whetstone 35,5 61,2 110,9 Pipe Throughput 223,5 134,4 155,8 Shell Script (einzeln) 178,6 104,5 285,5 Shell Script (8 parallel) 161,8 94,5 554,8 Gesamt 176,1 95,2 201,5 (1) Resultat für nur einen CPU-Kern 72

73 Next Thing Chip Open Hardware bench gibt es eine klare Abstufung: Der Zero benötigt für Durchläufe mit einem Thread 350 Sekunden, der Chip 285 Sekunden und der Raspberry Pi Sekunden. Im Rahmen der Erwartungen liegt hingegen die Datenrate des WLAN-Moduls auf dem Chip mit seinem Realtek-Chip. Mit rund 35 Mbit/ s ist die drahtlose Verbindung nicht die schnellste, aber auch nicht schlechter als bei anderen Bastelrechnern mit Realtek-Funkbausteinen. Der RasPi 3 dagegen kommt mit seinem Broadcom-Funkmodul auf 45 Mbit/ s. Satter Strombedarf Während der Benchmarks haben wir beim Chip bei einer Spannung von 5,14 Volt einen Strombedarf von rund 500 Milliampere gemessen. Der Raspberry Pi 3 benötigt unter Volllast 580 ma, betreibt damit aber vier Kerne statt nur einen. Im Idle-Betrieb bei aktivem WLAN zieht der Chip immer noch 300 bis 350 ma und liegt auch damit nicht weit vom Ras- Pi 3 entfernt. Zum Vergleich: Der funklose Raspberry Pi Zero mit seiner 1-Kern-CPU begnügt sich mit 90 bis 230 ma. Ohne intensive CPU-Nutzung nahmen wir auch einen 6 Mit 9 US-Dollar ist es nicht getan: Mit dem hier gezeigten Zubehör stieg der Preis für unser Testpaket auf 31 US-Dollar. 73

74 Open Hardware Next Thing Chip Der Autor Weitere Infos und interessante Links Alexander Merz schreibt bei Golem.de über die Maker- Szene. Außerdem testet und programmiert er Kleinrechner und heizt gelegentlich auch einmal den Lötkolben für Bastelprojekte an. Laufzeittest mit einem 1000-mAh-Akku vor 5. Mit dem verwendeten LiPo-Akku hielt der Chip ziemlich genau zwei Stunden durch. Dabei taktet der Next-Thing- SBC bei Untätigkeit auf 432 MHz herunter. Allerdings scheint der Chip keine Informationen zum Ladezustand des Akkus bereitzustellen. Wir hatten den Chip inklusive einer Kunststoffabdeckung für die Unterseite der Platine im Testeinsatz. Das sorgt für ein besseres Gefühl beim Umgang im Bastelalltag, aber heizt das SoC schon beim Nichtstun auf bis zu 40 Grad auf. Preis und Verfügbarkeit Sie erhalten den Chip für 9 US-Dollar über den Shop des Herstellers. Die Versandkosten nach Deutschland betragen 6,22 US-Dollar. Beim Zubehör wird es vergleichsweise teuer: Der HDMI-Aufsatz kostet 15 US-Dollar, der VGA-Aufsatz kommt mit 10 US-Dollar etwas günstiger. Das hochwertige Adapterkabel von Klinke auf Cinch kostet 5 US-Dollar, die Kunststoffabdeckung der Platine ist mit 2 US-Dollar das preiswerteste Teil. Der Gesamtpreis für unsere Testgeräteausstattung lag damit bei 31 US-Dollar 6. Das Adapterkabel gibt es im Versandhandel zwar günstiger, allerdings meist mit dünnerer Isolation. Zudem benötigen Sie ein vierpoliges Adapterkabel, die meisten sind lediglich dreipolig. Eigentlich nicht um Zubehör, sondern um ein Komplettset handelt es sich beim Pocket Chip für 69 US-Dollar. Es besteht aus einem Chip mit einer Aufsatzplatine, die ein Display (480 x 272 Pixel) und eine Tastatur umfasst. Beide stecken in einem Gehäuse inklusive 3-Ah-Akku. Das Ganze erweckt den Eindruck, dass Next Thing den günstigen und wohl äußerst knapp kalkulierten Kostenpunkt des Chip über höhere Preise beim Zubehör und bei Sets rentabel machen will eine durchaus riskante Strategie. Fazit Als Mediacenter eignet sich der Chip kaum, auch ein Einsatz als Zweit-Desktop erscheint nur bedingt angeraten. Die Basisausstattung erfüllt für diese Aufgaben nicht die heutigen Ansprüche, viel Zubehör und Verkabelung muss man zukaufen. Da schwindet der Preisvorteil schnell dahin. Fans von Retro- Spielen können mit dem Chip durchaus Spaß haben, solange es sich nicht um Playstation-Spiele handelt. Es erfordert jedoch ein wenig Zeit, die richtige Konfiguration für den jeweiligen Emulator oder das Spiel zu finden. Andererseits prädestiniert die integrierte LiPo-Akku- Unterstützung den Chip geradezu für einen Gameboy Marke Eigenbau. Der Hersteller weiß das und adressiert mit dem Pocket Chip genau diese Zielgruppe. Bastler reiben sich an der geringen Anzahl von GPIO-Pins. Tatsächlich kontert hier die Community bereits mit einer Reihe attraktiver Open-Hardware- Aufsätze. Interessieren Sie sich für funkbasierte Projekte, fremdeln aber mit preiswerter Mikrocontroller-Technik wie dem ESP8266 und bevorzugen High- Level-Programmierung, finden Sie im Chip eine günstige Alternative. Alles in allem macht der Next Thing Chip vor allem dem RasPi Zero Konkurrenz vorausgesetzt, es kommt nicht auf den Millimeter an und der Strombedarf spielt keine große Rolle. (jlu) n Community rund um den Chip Was uns während des Tests besonders auffiel, war das aktive Nutzerforum des Chip, in dem sich auch die Macher gelegentlich selbst äußern. Es liefert Hilfestellungen zu allen möglichen Problemen und Nutzungsszenarien, wenn auch zuweilen nur als Fingerzeig, vollständige Howtos von Nutzern stellen eher die Ausnahme dar. Das dürfte Linux-Einsteiger zuweilen überfordern. Die eigentliche, englischsprachige Dokumentation des Chip können hingegen auch Neulinge problemlos verstehen. Allerdings stört der wilde Wechsel zwischen GUI-Programmen und Kommandozeilenaufrufen besonders beim Thema Lokalisierung und bei der Basiskonfiguration. Abhilfe würde hier wohl nur ein Werkzeug im Stil von Raspiconfig für den Raspberry Pi schaffen. 74

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76 Know-how I 2 C-Workshop (Teil 12) I 2 C-Reichweite steigern mit dem P82B715 Fernverkehr Alexey Zarodov, 123RF Eigentlich dient I 2 C der internen Gerätekommunikation, doch mithilfe geeigneter Extender-Bausteine überbrückt der Bus sogar Distanzen bis zu 100 Metern. Martin Mohr README Der I 2 C-Bus wurde eigentlich als Kurzstreckenbus für die Kommunikation innerhalb von Geräten oder Baugruppen entwickelt. Mithilfe des P82B715 erweitern Sie aber seine Reichweite ganz erheblich. Was beim I2C-Bus im Kleinen gut klappt, eignet sich nicht für die Fernkommunikation. Die begrenzte Reichweite des Busses liegt unter anderem daran, dass die maximale Kapazität mit allen Komponenten nicht mehr als 400 Picofarad betragen darf. Je nach Qualität der verwendeten Leitungen entsprechen diese 400 pf nur einigen Metern das Verhalten langer elektrischen Leitungen ähnelt jenem von Kondensatoren: Zwischen parallel verlaufenden Leitungen baut sich immer ein elektrisches Feld auf, das wie ein kleiner Kondensator wirkt. Die sogenannte Eigenkapazität der Leitung fällt nicht besonders hoch aus, steigt aber mit der Länge des Kabels stetig an. Übertragen Sie nun Signale über eine solche Leitung, kommt es im ungünstigen Fall zum kompletten Auslöschen der Signale. Der Baustein P82B715 verringert die Kapazität, die eine Leitung auf dem Bus verursacht, um den Faktor 10. Verwenden Sie hochwertige Leitungen mit einer geringen Eigenkapazität, holen Sie sogar noch etwas mehr Reichweite heraus. Senken Sie dann zusätzlich die Geschwindigkeit der Datenübertragung etwas ab, bekommen Sie wiederum einige Meter mehr Reichweite für die Kommunikation geschenkt. P82B715 Beim P82B715 handelt es sich um einen sogenannten I2C-Bus-Extender, was bedeuten soll, dass er sich dazu eignet, die Reichweite des Busses zu erweitern. Er kommt in einem für Bastler einfach zu handhabenden DIL8-Gehäuse. Abbildung 1 zeigt die Pinbelegung des Bausteins. Die folgende kleine Eselsbrücke hilft Ihnen unter Umständen, die Anschlüsse nicht zu verwechseln: S x und S y schließen Sie an den vorhandenen seriellen Bus an; L x und L y sind für die Leitung vorgesehen. Die zwei entsprechenden Buffer weisen denselben Aufbau auf es ist daher gleichgültig, welchen von beiden Sie für Daten- (SDA) und Taktleitung (SCL) verwenden. Der P82B715 eignet sich für 76

77 I 2 C-Workshop (Teil 12) Know-how beenden, müssen Sie es durch einen Druck auf [Strg]+[C] abbrechen. In der Variablen k stecken die invertierten Werte der Zähler, da wir die Ausgänge des PCA8574 invertiert betreiben. Der Grund dafür wurde schon ausgiebig in Teil 8 dieser Reihe besprochen. Die Befehle i2cset und i2cget übertragen die Werte von den entsprechenden Halbleiden Einsatz mit vielen seriellen Bussen und beschränkt sich keineswegs ausschließlich auf den I2C-Bus. Daher reicht seine Betriebsspannung von 3 bis 12 Volt, er unterstützt Busse mit bis zu 400 khz Taktrate. Weitere Informationen finden sich auf den 23 Seiten des P82B715-Datenblatts. Erste Versuche Zunächst einmal benötigen Sie einen kleinen Testaufbau, mit dem Sie überprüfen, ob der I2C-Bus fehlerfrei arbeitet. In Teil 10 dieser Reihe finden Sie eine entsprechende Vorlage das Setup kommt in diesem Teil des Workshops wieder zum Einsatz. Die Hardware, mit der Sie leicht prüfen, ob der I2C-Bus fehlerfrei arbeitet, besteht aus zwei PCA8574-Bausteinen 2. Wir haben die zwei Chips mit böser Absicht auf zwei Breadboards verteilt: So können wir später zum Testen des P82B715 rund 100 Meter Kabel zwischen die zwei Platinen schalten. Abbildung 3 zeigt den passenden Schaltplan, den Sie auf der Heft-DVD im geda-format finden. Die zwei PCA8574- Bausteine erhalten die I2C-Adressen 0x20 und 0x21. Ein Baustein arbeitet im Input- Betrieb, der andere übernimmt die Ausgabe. Auf dem Ausgabebaustein lassen wir über ein kleines Programm ein einfaches Lauflicht ausgeben. Bevor es ans Programmieren geht, sehen wir noch kurz mit I2cdetect auf dem Bus nach, ob sich unsere zwei PCA8574 auch ordentlich melden (Listing 1). Ist das nicht der Fall, müssen Sie den Hardware-Aufbau noch einmal überprüfen. Wir gehen im Folgenden davon aus, dass die Grundschaltung fehlerfrei arbeitet. Unser Testprogramm liest den Wert vom Input-Baustein und gibt ihn zur Kontrolle auch auf der Konsole aus (Listing 2). Um für etwas Abwechslung zu sorgen, verwenden wir in diesem Teil des Workshops weder Java noch C, sondern ein schlichtes Bash-Skript. Es startet mit einer Endlosschleife für unser Lauflicht. Danach folgen zwei Schleifen: Die erste For-Schleife zählt hoch, die zweite wieder herunter. Um das Testskript zu 1 Da der P82B715 in der Regel in einem kompakten Gehäuse daherkommt, fällt es leicht, den Baustein in eigene Projekte zu integrieren. 2 Ein erster Testaufbau beschränkt sich auf zwei Breadboards. Schaltpläne für den P82B715, I2C-Workshop Teil 10 (PDF, Listings) RPG/i2c 12/

78 Know-how I 2 C-Workshop (Teil 12) 3 Der Schaltplan zum Testaufbau verdeutlicht, wie die Elemente verbunden sind. Listing 1 tern. Mehr gibt es über das kleine Skript eigentlich nicht zu sagen höchste Zeit für eine erste Versuchsreihe. Lange Leitung $ i2cdetect y a b c d e f 00: 10: 20: : 40: 50: 60: 70: Als Erstes überprüfen wir unseren Testaufbau über normale I2C-Distanzen, wo er fehlerfrei arbeiten sollte. Um das zu testen, starten wir unser Programm mit der in Abbildung 2 gezeigten Konfiguration. Als Ausgabe sehen Sie erwartungsgemäß den Wert, den Sie auf dem Mäuseklavier (dem DIP-Schalter) eingestellt haben (Listing 3). So weit klappt also alles problemlos. Bei unserem nächsten Versuch machen wir erst einmal alles falsch, was man so falsch machen kann: Wir hängen zwischen den Raspberry Pi und unseren Testaufbau 100 Meter Kabel 4. Hier steht zu erwarten, dass schlicht nichts mehr geht. Tatsächlich zeigt ein Test mit dem Programm I2cdetect, dass sich die PCA8574-Bausteine nicht einmal mehr am Bus melden (Listing 4). Wir können also getrost darauf verzichten, das Test- Listing 2 #!/bin/bash while [ 1 ]; do for((i=1; i<256; i=i*2)); do k=$(expr 255 $i); i2cset y 1 0x20 $k; i2cget y 1 0x21; sleep 0.5; done for((i=64; i>1; i=i/2)); do k=$(expr 255 $i); i2cset y 1 0x20 $k; i2cget y 1 0x21; sleep 0.5 ; done done Listing 3 $ bash test.bash 0x01 0x01 0x01 0x01 0x01 0x01 ^C 78

79 I 2 C-Workshop (Teil 12) Know-how programm zu starten: Es würde jetzt nur Fehlermeldungen auswerfen. Nun kommt unser letzter kleiner Test: Wir fügen in den Versuchsaufbau die zwei P82B715-Bausteine samt entsprechende Pullup-Widerständen ein. In Abbildung 5 sehen Sie den Versuchsaufbau, Abbildung 6 zeigt, wie die Beschaltung genau aussehen muss. Wie bei den zwei ersten Versuchen verwenden wir wieder I2cdetect, um zu sehen, ob sich unsere beiden PCA8547- Chips diesmal am Bus melden. Das Ergebnis zeigt Listing 5: Wie erhofft, klappt diesmal alles, und wir können unser Testprogramm aus Listing 2 starten es arbeitet fehlerfrei. Zugegeben: Mit einer Kabellänge von 100 Metern bewegen wir uns dabei weitab jeder Spezifikation. Für den Erfolg war es außerdem nicht ganz unwesentlich, dass beim Test ein teures Cat7- Netzwerkkabel zum Einsatz kam. Falls Sie in Ihrem Aufbau ein weniger hochwertiges Kabel einsetzen, ist es recht wahrscheinlich, dass Sie eine Distanz von 100 Metern nicht überbrücken können. Immerhin demonstriert unser Aufbau auf beeindruckende Weise, dass und in welchem Ausmaß der P82B715 die Reichweite des I2C-Busses deutlich zu erweitern vermag. Tempolimit Wie eingangs bereits erwähnt, lässt sich die Reichweite zusätzlich steigern, indem man die Busgeschwindigkeit senkt. Hier wirkt sich wieder die Gesamtkapazität des Busses aus: Bei einer niedrigeren Übertragungsrate stört die Leitungskapazität weniger. Ergo kann man sich etwas mehr Leitungslänge leisten, wenn man die Übertragungsrate absenkt. Die Geschwindigkeit der I2C-Schnittstellen des Raspberry Pi lässt sich über das Kernel-Modul i2c_bcm2708 einstellen, in der Vorgabe beträgt die Übertragungsrate 100 khz. Mit dem Befehl aus der ersten Zeile von Listing 6 lesen Sie die momentane Baudrate aus dem Modul aus. Erhalten Sie hier eine 0 zurück, bedeutet das, dass das Modul mit einer Übertragungsrate von 100 khz arbeitet. 4 Der erweiterte Versuchsaufbau mit 100 Meter Kabel, jedoch ohne Bus-Extender. Listing 4 $ i2cdetect y a b c d e f 00: 10: 20: 30: 40: 50: 60: 70: 5 Wieder kommt der gleiche Versuchsaufbau zum Einsatz, dessen Leitung um 100 Meter Kabel erweitern ist. Aber dank Bus-Extender klappt nun die Verbindung.

80 Know-how I 2 C-Workshop (Teil 12) handeln, den Sie für die Übertragungsgeschwindigkeit wählen. Falls Sie allerdings einmal Fehler mit dem Oszilloskop suchen, werden Sie sich über einen solchen glatten Wert freuen, der sich als Zeitbasis an Ihrem Gerät einstellen lässt. Achten Sie beim Herabsetzen der Busgeschwindigkeit darauf, dass die Übertragungsrate für Ihre Anwendung noch ausreicht: Ein Display, das nur noch im Dia-Modus arbeitet, findet niemand gut. Fazit 6 Der Schaltplan zum Versuchsaufbau mit P82B715-Bus-Extender. Um die Baudrate zu ändern, müssen Sie zuerst einmal das Kernel-Modul entladen. Anschließend können Sie es mit neuen Parametern wieder laden. Das funktioniert nicht nur für I2C-Treiber so, sondern für alle ladbaren Kernel-Module. Die Kommandos aus den Zeilen 2 und 3 von Listing 6 senken die Geschwindigkeit auf 32 khz ab. Der I2C-Bus arbeitet synchron, was bedeutet, dass der Busmaster die Übertragungsgeschwindigkeit frei wählen darf. Es muss sich also um keinen glatten Wert Wie die Versuchsreihe zeigt, lässt sich mithilfe der richtigen Bausteine und Treiber der I2C-Bus bis auf eine Entfernung von 100 Metern ausdehnen. Dabei darf man allerdings nicht vergessen, dass in dem Aufbau nur wenige Busteilnehmer vorhanden waren und ein hochwertiges Cat7-Kabel zum Einsatz kam. Möchten Sie den I2C-Bus zu Hausautomationszwecken verwenden, sollten Sie die Verkabelung gut planen. Hier kann es sinnvoll sein, mehrere unabhängige I2C-Busse zu verwenden. Lesen Sie auf jeden Fall das Datenblatt des P82B715: Besonders der Teil mit den Pullup-Widerständen ist wichtig, wenn Sie sich stückweise an die Grenzen des Machbaren herantasten wollen. (jlu) n Listing 5 Der Autor Weitere Infos und interessante Links Martin Mohr erblickte im Zeitalter der Mag netringkernspeicher und Hebdrehwähler das Licht der Welt. Schon früh entwickelte er eine Vorliebe für alles, was blinkt; eine Ausbildung zum Elektroniker verstärkte das noch. Nach einem Informatikstudium lag sein Beschäftigungsfeld überwiegend in der Entwicklung von Java- Applikationen. Mit dem RasPi erwachte die alte Liebe zur Elektronik wieder. $ i2cdetect y a b c d e f 00: 10: 20: : 40: 50: 60: 70: Listing 6 $ sudo cat /sys/module/i2c_bcm2708/parameters/baudrate $ sudo modprobe r i2c_bcm2708 $ sudo modprobe i2c_bcm2708 baudrate=

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82 Know-how ESP8266 (Teil 6) Mit dem ESP8266 s versenden Mr. Postman Chris Dorney, 123RF Der ESP8266 benachrichtigt bei sporadischen Ereignissen per Mail. Wir zeigen, wie Sie die Software schreiben und auf dem Mikrocontroller einrichten. Martin Mohr README Der Mikrocontroller ESP8266 erweist sich als echtes Multitalent, wenn es um das Ansteuern von Hardware über das Netzwerk geht. Über eine meldet er sich bei Bedarf zu Wort, um über Ereignisse zu berichten, die er registriert hat. In der Regel nimmt der ESP8266 über angeschlossene Sensoren Daten aus der Umgebung auf. Dank WLAN greifen Sie unkompliziert auf die Hardware zu, um diese Werte abzurufen. Treten die Ereignisse aber unregelmäßig auf, bietet es sich an, dass der kleine Rechenknecht sich selbstständig rührt und mit einer Bericht erstattet. Um eine solche Aufgabe zu erledigen, braucht der Mikrocontroller nicht durchgehend zu laufen. Es genügt, wenn er beim Eintritt eines Ereignisses aus dem Tiefschlaf erwacht, die Nachricht verschickt und sich anschließend wieder zur Ruhe legt. Beim nächsten Mal geht das Spiel von Neuem los. Schnell aufgebaut Für das erste Beispiel in diesem Workshop kommt ein relativ einfacher Aufbau mit nur wenigen Teilen zum Einsatz 1. Der Schaltplan 2 sieht aus diesem Grund diesmal ebenfalls sehr übersichtlich aus. Er enthält im Großen und Ganzen nur den ESP8266 mit der Standardbeschaltung. Dazu gehört der USB-zu- Seriell-Adapter, um Programme in den Mikrocontroller zu laden. Der Reset- Taster übernimmt im Beispiel die Funktion als Auslöser für den Mailversand. Zum Schreiben der eigentlichen Software kommt wieder die Arduino IDE zum Einsatz, die Sie vielleicht schon aus dem ersten Teil dieser Reihe oder von anderen Experimenten her kennen. Der Kasten Installation beschreibt die zum Aufsetzen der Software notwendigen Schritte noch einmal kurz. Das Programm Um das Rad nicht neu zu erfinden, setzen Sie für den Versand der s eine vorhandene Bibliothek ein. Nach dem Herunterladen entpacken Sie die ZIP-Datei in den Bibliothekenordner der Arduino IDE unter ~/arduino 1.6.6/libraries/. Achten Sie darauf, den Ordner Listing 1 $ tar xvjf arduino linux64. tar.xz $ cd arduino 1.6.6/ $./arduino $ sudo usermod a G dialout $USER $ sudo reboot 82

83 ESP8266 (Teil 6) Know-how libraries/ zu wählen, in dem die Bibliotheken für das Kompilieren der Mikro - controller-programme liegen. Im Ordner lib/ dagegen finden Sie die Libraries, die die IDE selbst zum Betrieb benötigt. Wenn Sie die IDE nun direkt starten, bemängelt sie eine defekte Bibliothek. Um die Fehlermeldung zu vermeiden, verschieben Sie die beiden Dateien send .h und send .cpp in den Ordner esp8266 send master und löschen danach den Unterordner src sowie die Datei README.md. Danach erkennt die Arduino IDE die Bibliothek. Das Testprogramm (Listing 3) hat zum Ziel, dass der ESP8266 nur aufwacht, wenn ein Ereignis vorliegt. Nachdem er die versendet hat, legt er sich wieder schlafen. Daher bleibt die Funktion loop() im Beispiel leer; das komplette Programm steht in setup(). Passen Sie alle Variablen zu Beginn an die Parameter des verwendeten Providers an. Um das Programm zu bauen und in den ESP8266 zu laden, klicken Sie in der IDE wie gewohnt auf den kleinen Pfeil nach rechts. Stoßen Sie dabei auf Probleme, dann werfen Sie einen Blick in den Listing und Schaltpläne RPG/esp8266 6/ Listing 2 esp8266com_index.json Installation Die Arduino IDE zielt eigentlich auf Mikrocontroller der Atmel- Familie ab. Sie lässt sich leicht bedienen, enthält alle notwendigen Tools, und bei Bedarf erweitern Sie sie über Module. Das macht sie insbesondere bei Entwicklern populär, die nahe an der Hardware arbeiten. Daher verwundert es nicht, dass es auch ein Modul gibt, das die Programmierung des ESP8266 ermöglicht. Um die Software zu installieren, laden Sie sie in der für das verwendete Betriebssystem passenden Version (32/ 64 Bit) von der Homepage herunter. Aufgrund der zügigen Entwicklung des Projekts finden Sie vermutlich eine neuere Version zum Download vor als in unserem Beispiel. Die Schritte für die Installation bleiben aber dieselben. Unter Linux entpacken Sie das Archiv wie in der ersten Zeile von Listing 1 gezeigt. Haben Sie keine entsprechende Version von Tar zur Hand, installieren Sie erst das Paket xz-utils und verwenden dann das entsprechende Tool. Die IDE starten Sie von der Kommandozeile aus, indem Sie in das Verzeichnis wechseln und den Namen des Binaries eingeben ( Listing 1, Zeile 2 und 3). Anschließend tragen Sie unter Datei Voreinstellungen Zusätzliche Boardverwalter-URL s die URL aus Listing 2 ein. Damit veranlassen Sie das Programm, den für den ESP8266 nötigen Board-Manager zu laden. Als Nächstes starten Sie den Board-Manager für den ESP8266 unter Werkzeuge Board Boardmanager starten. Nach erfolgreicher Installation dürfen Sie jetzt das Generic ESP Modul unter Werkzeuge Board auswählen. Jetzt geben Sie für den aktuellen Benutzer noch den Zugriff auf die serielle Schnittstelle frei, indem Sie ihn in die Gruppe dialout aufnehmen (Listing 1, Zeile 4 und 5). Ein Reboot ist danach nicht unbedingt nötig, es genügt im Prinzip eine erneute Anmeldung des aktuellen Benutzers. Ein Neustart hat aber den Vorteil, dass sich das System danach in einem konsistenten Zustand befindet. Listing 3 01 #include <ESP8266WiFi.h> 02 #include <send .h> 03 const char* wlan_ssid = "WLAN SSID"; 04 const char* wlan_pass = "WLAN Passwort"; const char* smtp_server = "SMTP Server"; 07 const int smtp_port = 25; 08 const char* smtp_login = "SMTP Login"; 09 const char* smtp_password = "SMTP Passwort"; 10 const int smtp_timeout = 5000; 11 const bool smtp_ssl = false; const char* mail_from = "Adresse Sender"; 14 const char* mail_to = "Adresse Empfänger"; 15 const char* mail_subject = "Betreff"; 16 const char* mail_text = "Text"; void setup() { 19 Serial.begin(115200); 20 Serial.println("\r\n"); 21 WiFi.begin(wlan_ssid, wlan_pass); 22 while (WiFi.status()!= WL_CONNECTED) { 23 delay(500); 24 Serial.print("."); 25 } 26 Serial.println(""); 27 Serial.print("Verbunden mit "); 28 Serial.println(wlan_ssid); 29 Serial.print("IP address: "); 30 Serial.println(WiFi.localIP()); 31 Send e(smtp_server, smtp_port, smtp_login, smtp_password, smtp_timeout, smtp_ssl); 32 e.send(mail_from, mail_to, mail_subject, mail_ text); 33 delay(1500); 34 ESP.deepSleep(0); 35 } void loop() {} 83

84 Know-how ESP8266 (Teil 6) ersten Teil dieser Reihe: Dort lesen Sie detailliert, wie Sie die IDE so einrichten, damit alles klappt. Innerhalb von setup() verbindet sich der Controller als Erstes mit dem lokalen WLAN. Bei Erfolg geht er direkt daran, 1 Der Aufbau gestaltet sich einfach: Um den Versand der Mails zu testen, benötigen Sie lediglich einige wenige Komponenten und eine kurze Verbinder. die zu versenden. Danach lassen Sie dem Controller noch etwas Zeit, sich um den Versand zu kümmern. Der letzte Befehl schickt den kleinen Rechner bis zum nächsten Ereignis schlafen. Sehen wir uns nun die zwei Zeilen für den -Versand etwas genauer an. Die erste (Zeile 31) erzeugt ein Objekt vom Typ Send . Diesem übergeben Sie alle Parameter, um sich mit einen SMTP-Server zu verbinden. Die Tabelle Send -Objekt beschreibt die entsprechenden Parameter der Reihe nach. Ein Objekt des Typs Send hat eine Methode send() (Zeile 32), mit der Sie die s versenden. Die dazu notwendigen Parameter beschreibt die Tabelle Send-Methode. Jetzt kommt der kniffelige Part: Alle Provider verwenden zwar denselben Satz an Parametern, erwarten dafür aber häufig unterschiedliche Werte. Anders als ein moderner Client kann der ESP8266 die Parameter nicht erraten. Hier liegt der Teufel im Detail tragen Sie also die Parameter gewissenhaft ein. Google nutzt für seinen Dienst Gmail beispielsweise den Server smtp.gmail. com, den Sie auf dem Port 465 erreichen. Als Login dient hier die -Adresse samt entsprechendem Passwort. Als Wert für den Timeout hat sich im Test 5000 bewährt; SSL aktivieren Sie über true für die entsprechende Variable. Die -Adressen innerhalb der Send-Anweisung umschließen Sie mit spitzen Klammern (<>). Zusätzlich aktivieren Sie noch das Login für weniger sichere Apps. Um das zu erreichen, folgen Sie den Anweisungen in der Warnnachricht, die Sie von Gmail erhalten. Vermut- Der Autor 2 Der Schaltplan zeigt, wie Sie die Komponenten für den ersten Testaufbau miteinander verbinden. Die Programmierung erledigen Sie in der Arduino IDE. Martin Mohr erblickte im Zeitalter der Mag netringkernspeicher und Hebdrehwähler das Licht der Welt. Schon früh entwickelte er eine Vorliebe für alles, was blinkt; eine Ausbildung zum Elektroniker verstärkte das noch. Nach einem Informatikstudium lag sein Beschäftigungsfeld überwiegend in der Entwicklung von Java- Applikationen. Mit dem RasPi erwachte die alte Liebe zur Elektronik wieder. 84

85 ESP8266 (Teil 6) Know-how 3 So kommt Leben ins System: Über einen Bewegungsmelder nimmt die neue Version des Testaufbaus Daten auf und sendet eine entsprechende Nachricht an einen Account. lich verwenden andere Provider ähnliche Mechanismen geben Sie also nicht gleich auf, wenn es nicht klappt. Auch die allgegenwärtige Spam-Flut macht Probleme: Die Provider greifen auf immer neue Verfahren zurück, um ihre Systeme abzusichern. Versuchen Sie es unter Umständen erst einmal mit einem lokalen Mailserver auf einem NAS oder einem RasPi: Hier haben Sie die volle Kontrolle über alle Mechanismen und Parameter. Bewegungsmelder Nun ergänzen wir die Schaltung um einen Bewegungsmelder am Programm ändert sich dadurch nichts. Die Abbildung 3 zeigt den erweiterten Schaltplan des Aufbaus. Neben dem Sensor kommt noch eine kleine Transistorschaltstufe hinzu, da das Signal des Bewegungsmelders nicht ausreicht, um den ESP8266 sauber zurückzusetzen. Der Kondensator C4 an der Basis des Transistors stabilisiert das Ausgangssignal des Sensors, damit es keinen falschen Alarm auslöst. Dass der Basisvorwiderstand in dieser Transistorschaltstufe fehlt, liegt daran, dass er sich schon auf dem Modul des Sensors befindet. Einen Tipp noch zum Sensor: Wenn Sie ihn zum Ausprobieren auf dem Schreibtisch haben, schaltet er vermutlich ständig. Um das Problem zu minimieren, stecken Sie ihn in eine leere (Klo-)Papierrolle. Dadurch meldet er nur noch Bewegungen direkt vor der Öffnung. Fazit Den Versand von s erledigt der ESP8266 dank der hier vorgestellten Bibliothek im Handumdrehen. Über die Arduino IDE fällt es leicht, die Software mit eignen Funktionen zu erweitern und auf den Controller zurückzuspielen. (agr) n Weitere Infos und interessante Links Send -Objekt Parameter Beschreibung smtp_server providerspezifisch (Beispiel: smtp.gmail.com) smtp_port häufig 25, bei Gmail 465 smtp_login providerspezifisch (oft die -Adresse) smtp_password das zum SMTP-Login passende Passwort smtp_timeout maximale Wartezeit für Netzwerkoperationen smtp_ssl true/false: SSL aktivieren oder abschalten Send-Methode Parameter Beschreibung mail_from -Adresse des Absenders mail_to -Adresse des Empfängers mail_subject Betreff der mail_text Inhalt der 85

86 Geek Bazar Anzeigen Geek Bazar Finden und gefunden werden... Alles rund um den Raspberry Pi und die Maker-Szene finden Sie im Geek Bazar. Das neue Nachschlagewerk listet Produkte, Dienstleistungen und Unternehmen übersichtlich auf und hilft Ihnen bei all Ihren Projekten. Geek Bazar erscheint in jeder Ausgabe von Rasp berry Pi Geek und, stetig aktualisiert, im Internet unter Wir wollen Ihnen damit helfen, geeignetes Zubehör, Hilfe und wichtige Tools zu finden und das einfach, schnell und topaktuell. Folgende Rubriken bieten wir Ihnen: Raspberry Pi Komplettkits Embedded (Arduino, Beaglebone, Cubieboard...) Zubehör (Kabel, Gehäuse, Peripherie,...) Erweiterungen (Boards, elektronische Komponenten...) 3D-Druck (Drucker, Filament...) Entwickler (Entwicklerkits etc.) Bücher Möchten Sie Ihre Firma auch eintragen lassen, dann fordern Sie unter ein unverbindliches Angebot an. 3d Dinge 3D Adolf-Hällmayr-Weg 24 D Dachau +49 (0) dDinge.de ist ein junges Unternehmen, das in Deutschland 3D-Drucker sowie zugehörige Services und Beratung anbietet. CANDAN THE WEB COMPANY Richard-Matthaei-Platz Hamm CANDAN ist ein in der IT-Branche führendes Unternehmen und bietet effiziente Lösungen in den Bereichen Web- und Server-Hosting, Domains und Netzwerke. dpunkt.verlag GmbH L Wieblinger Weg Heidelberg Der dpunkt.verlag ist ein deutscher Fachverlag für Computing und digitale Fotografie. Ein Schwerpunkt des Buchprogramms liegt auf Themen aus dem Hackerspace. Franzis Verlag GmbH Richard-Reitzner-Allee Haar b. München +49 (0) E 3D D L Ob Raspberry Pi, Arduino oder 3D-Druck beim Franzis Verlag finden Maker zu jedem Thema das richtige Buch. igo3d GmbH Am Stadtmuseum Oldenburg +49 (0) D Führender deutscher Trusted Shop, zertifizierter 3D-Drucker- Online-Shop und Dienstleister für 3D-Drucker, 3D-Scanner, Filamente, 3D-Druck-Zubehör und vieles mehr. 86 Raspberry Pi / RasPi-Komplettkits B Boards (Erweiterungen, elektronische Komponenten...) D Developer (Entwicklerkits etc.)

87 Anzeigen Geek Bazar O Reilly Verlag GmbH & Co.KG L Balthasarstr Köln Boards, 3D-Druck, Elektronikwissen, Experimente, DIY & Make: O Reilly liefert euch das Know-how. Auch als DRM-freie E-Books! OCZ Technology Group Hans-Bunte-Straße 16 a Freiburg B OCZ ZD-XL SQL Accelerator-PCIe SSD integrierte Flash-Hardware & Software-Lösung für SQL-Server, OCZ Intrepid 3000 SATA 3.0 Enterprise SSD, OCZ VXL VMware Acceleration Software Open Source Automation Development Lab (OSADL) eg Im Neuenheimer Feld Heidelberg In der QA-Farm des OSADL (osadl.org/ QA) sind Daten und Bau anleitungen des Echtzeit-Linux-Kernels für Raspberry Pi, Panda- und Beagle-Boards verfügbar. Qube Solutions UG (haftungsbeschränkt) Z B D Arbachtalstraße Eningen u. A. +49 (0) Mit dem Evaluation-Board PiXtend arbeiten Sie dank der nach SPS- Norm ausgelegten Ein- und Ausgänge wie mit einer industriellen speicherprogrammierbaren Steuerung. Daneben finden Sie bei uns diverse Raspberry-Pi-Modelle, Sensoren und Zubehörteile. Reichelt Elektronik Elektronikring Sande +49 (0) E Z B 3D D L Raspberry All-In-Bundle, Arduino Starter Kit, TEK-BERRY Nerd, Steckboard 4K7V, 3D-Printer K8200 Entwicklungsset, Rasp-Cam-Bundle. Terrashop GmbH Lise-Meitner-Str Bornheim Z L Bei Terrashop finden Sie reduzierte Fachbücher mit Rabatten bis zu 90 Prozent aus dem Bereich IT, Elektronik und mehr sowie Zubehör zu günstigen Preisen. Vesalia Computer Magdalenenweg Wesel 0281/ E Z B L DER Onlineshop für Raspberry-Pi-Zubehör. Kabel, Gehäuse und vieles mehr. ZEDOnet GmbH Meinrad-Spieß-Platz Irsee E High-End-Druckertreiber mit Farbmanagement. Komfortables Druckermonitoring, Füllstände lokal oder über das Netzwerk auf anderen TurboPrint-Clients verfügbar. E Embedded (Arduino, Beaglebone,...) Z Zubehör (Kabel, Gehäuse, Peripherie,...) 3D 3D-Druck (Drucker, Filament...) L Literatur 87

88 Service Vorschau/ Autoren/ Inserenten Das nächste Heft Raspberry Pi Geek 03-04/2017 erscheint am 2. Februar 2017 Erste Schritte in der Shell Der Raspberry Pi ist ein Lerncomputer. Da bietet es sich an, mit ihm in die Tiefen des Systems einzusteigen und zu diesem Zweck eignet sich kaum eine Umgebung besser als die Shell. Skripte schonen die Ressourcen, arbeiten bei Bedarf autonom und helfen nebenbei beim Einstieg in die Programmierung. In der kommenden Ausgabe zeigen wir, wie ein Linux-System aufgebaut ist, wie Sie die ersten Skripte schreiben und wie Sie selbst komplexe Probleme elegant lösen. Mini-Browser im Vergleich Der RasPi verfügt nur über begrenzte Ressourcen. Mit einem Mini-Browser haben Sie trotzdem die Möglichkeit, einigermaßen flott auf lokale Inhalte sowie entsprechend gestaltete Webseiten im Netz zuzugreifen. Wir zeigen im Vergleich, was die einzelnen Programme leisten und wo deren Grenzen liegen. OpenSuse auf dem RasPi 3 Immer mehr Distributionen unterstützen dieser Tage die ARM-Architektur. Auf der letzten SuseCon gab das Unternehmen bekannt, dass SLES12 SP2 nun ebenfalls fit für den Rasp berry Pi ist. Die Distribution bildet die Grundlage für das frisch erschienene OpenSuse Grund genug also, sich den neuen Mitbewerber einmal anzusehen. silvae, 123RF Die Redaktion behält sich vor, Themen zu ändern oder zu streichen. Autoren Inserenten Bernhard Bablok RasPi als Fototank für unterwegs (Teil 2) 42 Erik Bärwaldt Flexibles NAS mit OpenMediaVault 28 Werner Hein Datenfunk im SDR-Frequenzband 48 Alexander Merz Chip-Bastelcomputer von Next Thing im Test 68 Angela Minosi Sabayon ARM auf dem RasPi einsetzen 12 Martin Mohr I 2 C-Workshop (Teil 12): Bus-Extender P82B ESP8266-Workshop (Teil 6): Mailversand 82 Dr. Roland Pleger Raspberry Pi unterwegs nutzen 56 Ferdinand Thommes Renovierter Desktop PIXEL für Raspbian 8 Q4OS mit KDE 3 und Debian-Unterbau 20 XFCE-Distribution SolydX RPI im Test 24 Uwe Vollbracht Angetestet: Neue Software für den RasPi 6 CadSoft Computer GmbH 23 CeBIT Open Source Forum 81 Computec IT-Academy 73, 91 EasyLinux 55 Fernschule Weber GmbH 7 Linux-Community 89 Linux-Magazin Online 53 Linuxhotel 15 LinuxUser 19, 41 O Reilly dpunkt.verlag GmbH 11 PC Games Hardware 75 Raspberry Pi Geek 47, 67 Reichelt Elektronik 92 Rheinwerk GmbH 27 Tuxedo Computers GmbH 2 Ubuntu Spezial shop.computec.de/linux

89 Impressum Service Redaktion/Verlag Redaktionsanschrift: Verlagsanschrift: Redaktion Raspberry Pi Geek Computec Media GmbH Putzbrunner Str. 71 Dr. -Mack-Straße München Fürth Telefon: (0911) Telefon: (0911) Fax: (0911) Fax: (0911) Geschäftsführer Chefredakteur Stellv. Chefredakteur Redaktion Datenträger Ständige Mitarbeiter Layout Titelgrafik Sprachlektorat Produktion Vertrieb, Abonnement Anzeigen Mediaberatung D,A,CH Rainer Rosenbusch, Hans Ippisch Mediaberatung USA und weitere Länder Tel ISSN Abonnement Abo-Infoseite Abo-Bestellung Reklamationen Supportzeiten Pressevertrieb Druck Ein Unternehmen der MARQUARD MEDIA INTERNATIONAL AG Verleger Jürg Marquard Jörg Luther (jlu, v. i. S. d. P.), Andreas Bohle (agr), Christoph Langner (cla), Thomas Leichtenstern (tle), Thomas Leichtenstern (tle), Bernhard Bablok, Erik Bärwaldt, Wolfgang Dautermann, Raik Fischer, Frank Hofmann, Werner Hein, Martin Loschwitz, Martin Mohr, Dr. Roland Pleger, Ferdinand Thommes, Uwe Vollbracht, Harald Zisler Kristina Fleischer, Elgin Grabe Bildnachweis: 123rf.com, Freeimages.com und andere Judith Erb, RasPi-Logo: Raspberry Pi Foundation Britta Mümmler Jörg Gleichmar (Ltg.), Werner Spachmüller (Ltg.), Verantwortlich für den Anzeigenteil: Judith Gratias-Klamt Es gilt die Anzeigenpreisliste vom Judith Gratias-Klamt, Tel.: (0911) Fax: (0911) Ann Jesse, Die Abwicklung (Rechnungsstellung, Zahlungsabwicklung und Versand erfolgt über unser Partnerunternehmen: DPV Deutscher Pressevertrieb GmbH Leserservice Computec Hamburg Deutschland Ansprechpartner für Reklamationen ist Ihr Computec-Team unter: Deutschland Tel.: , Fax: * (*14 Cent/Min. aus dem dt. Festnetz, max. 42 Cent/Min. aus dem dt. Mobilfunk) Österreich, Schweiz, weitere Länder Tel.: , Fax: Montag 07:00-20:00 Uhr, Dienstag - Freitag: 07:30-20:00 Uhr, Samstag 09:00-14:00 Uhr DPV Deutscher Pressevertrieb GmbH Am Sandtorkai 74, Hamburg Quad/Graphics Europe, Pułtuska 120, Wyszków, Polen COMPUTEC MEDIA ist nicht verantwortlich für die inhaltliche Richtigkeit der Anzeigen und übernimmt keinerlei Verantwortung für in Anzeigen dargestellte Produkte und Dienstleis tungen. Die Veröffentlichung von Anzeigen setzt nicht die Billigung der angebotenen Produkte und Service-Leistungen durch COMPUTEC MEDIA voraus. Sollten Sie Beschwerden zu einem unserer Anzeigenkunden, seinen Produkten oder Dienstleistungen haben, möchten wir Sie bitten, uns dies schriftlich mitzuteilen. Schreiben Sie unter Angabe des Magazins, in dem die Anzeige erschienen ist, inklusive der Ausgabe und der Seitennummer an: CMS Media Services, Annett Heinze, Verlagsanschrift. Raspberry Pi und das Raspberry-Pi-Logo sind eingetragene Warenzeichen der Raspberry Pi Foun dation und werden von uns mit deren freundlicher Genehmigung verwendet. Linux ist ein eingetragenes Warenzeichen von Linus Torvalds und wird von uns mit seinen freundlichen Genehmigung verwendet.»unix«wird als Sammelbegriff für die Gruppe der Unix-ähnlichen Betriebssysteme verwendet, nicht als Bezeichnung für das Trademark»UNIX«der Open Group. Eine Haftung für die Richtigkeit von Veröffentlichungen kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion vom Verlag nicht übernommen werden. Mit der Einsendung von Manuskripten oder Leserbriefen gibt der Verfasser seine Einwilligung zur Veröffent lich ung in einer Publikation der COMPUTEC MEDIA. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Autoreninformationen: Die Redaktion behält sich vor, Einsendungen zu kürzen und zu überarbeiten. Das exklusive Urheber- und Verwertungsrecht für angenommene Manus kripte liegt beim Verlag. Es darf kein Teil des Inhalts ohne schriftliche Genehmigung des Verlags in irgendeiner Form vervielfältigt oder verbreitet werden. Marquard Media Deutschsprachige Titel: SFT, WIDESCREEN, PC GAMES, PC GAMES MMORE, PC GAMES HARDWARE, BUFFED, X3, GAMES & MORE, PLAY 4, GAMES AKTUELL, MAKING GAMES, N-ZONE, XBG GAMES, Linux-Magazin, LinuxUser, EasyLinux, Raspberry Pi Geek Internationale Zeitschriften: Polen: COSMOPOLITAN, JOY, SHAPE, HOT, PLAYBOY, CKM, VOYAGE, Harper s Bazaar Ungarn: JOY, SHAPE, ÉVA, IN STYLE, PLAYBOY, CKM, Men s Health 89

90 Service Heft-DVD-Inhalt Mini-NAS mit OpenMediaVault Mit einem RasPi 3 und dem Debian-Derivat OpenMediaVault konfigurieren Sie im Handumdrehen ein NAS zum Speichern von Daten. Die Distribution bietet eine eingängige webbasierte Konfigurationsoberfläche, die auch Einsteigern ein müheloses Setup ermöglicht. Das System positioniert sich damit als günstige Alternative zu kommerziellen NAS-Systemen. Aufgrund der beschränkten Netzwerkbandbreite eignet sich der Raspberry Pi als Datenspeicher allerdings generell nur zum Einsatz in kleineren Netzen. Da der Betrieb des Systems nur in Kombination mit einer externen Festplatte Sinn ergibt, sollten Sie aufgrund der erhöhten Leistungsaufnahme ein Netzteil mit mindestens 2,5 A bei 5 V einsetzen. Mehr zum Einsatz von OpenMediaVault auf dem RasPi lesen Sie in einem Artikel ab Seite 28. (tle) n Die DVD enthält viele Programme und Distributionen, die das Heft in den Artikeln bespricht. Sollten Sie Probleme mit dem Datenträger haben, wenden Sie sich bitte an computec@zenit-presse.de. Weitere DVD-Inhalte Das bekannteste System für den Raspberry Pi ist mit Sicherheit Raspbian , eine angepasste Variante von Debian GNU/ Linux 8 Jessie. Es stehen mehr als Pakete aus den Debian- Paketquellen zur Installation bereit. Neu in der aktuellen Variante ist der frisch gestaltete Desktop namens PIXEL. Ç S. 8 Der Fokus von Minibian liegt darauf, eine möglichste kleine, dabei aber vollständig zu Raspbian kompatible Distribution bereitzustellen. Es verzichtet dafür auf eine grafische Oberfläche und nicht benötigte Tools. Damit eignet sich das System ideal beispielsweise für Embedded-Projekte. Das Tool Fwknop autorisiert Anwender via Single Packet Authorization an einem Rechner. Das erhöht im Vergleich zu klassischen Port-Knocking-Lösungen die Hürde für Angreifer deutlich. Ç S. 6 Das kürzlich erschienene ARM-Release von Sabayon Linux ermöglicht zwar eine einfache Installation auf dem RasPi, bietet aber keine Lösung von der Stange an: Auf dem Image fehlt die GUI, und das Tool Raspi-config funktioniert nur bedingt. Für Anfänger bedeutet das viel Ausprobieren, um zum Ziel zu gelangen. Ç S. 12 Ubuntu Maté basiert funktional auf dem Armhf-Ableger von Ubuntu. Es kommt mit einem regulären Maté-Desktop und bringt auch den altbekannten Paketmanager Dpkg mit. Zum Betrieb des Systems benötigen Sie einen Raspberry Pi 2 oder 3 und eine SD- Karte mit mindestens 8 GByte Speicherplatz. Mit seinem Trinity-Desktop spricht Q4OS gleichermaßen Nutzer älterer PCs, Linux-Neulinge und Freunde von KDE 3 an. Die Distribution hilft über die ersten Hürden bis zur Einrichtung des Systems, das gegebenenfalls auch auf schwacher Hardware flink läuft. Ç S. 20 Das Kommandozeilenwerkzeug Hashrat beherrscht alle gängigen Prüfsummenvarianten. So können Sie auf bequeme Weise MD5-, SHA- oder Whirlpool-Prüfsummen mit einem Tool ermitteln und verifizieren. Das Tool scannt sowohl einzelne Dateien als auch ganze Verzeichnisse. Ç S. 6 Mit Pi Core 8.0 veröffentlichten die Entwickler der Mini-Distribution Tiny Core eine neue Version des Abkömmlings für den ARM-basierten Raspberry Pi. Die Neuerungen der aktuellen Version umfassen unter anderem den Linux-Kernel 4.4, GCC 6.1 und BusyBox

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