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Raspberry Pi Revolution – Sicherung und Firmware-Upgrade

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Open Source IPC auf Grundlage von Raspberry Pi

Hinweis: Alle in dieser Präsentation verwendeten Module sind bei RS Components erhältlich. Ich füge die Links hinzu, sobald ich sie habe.

Besonders bei der Arbeit mit industriellen Steuerungen in einer Produktionsumgebung (eigentlich auch in vielen anderen Situationen) ist es wichtig, zunächst den aktuellen Status, die Kennwörter usw. ZU SICHERN, BEVOR SIE ÄNDERUNGEN VORNEHMEN. Sie haben dann einen bekannten und bewährten Zustand, auf den Sie zurückfallen können, falls etwas schief geht.

Tatsächlich ist dies in jeder Umgebung, die sachgemäß verwaltet wird, verpflichtend und Bestandteil der Arbeitsanweisungen.

Daher zeige ich Ihnen in diesem Beitrag, wie Sie eine Sicherung für Ihren Kunbus RevPi Core3 oder Connect erstellen, von welchen Dateien Sie ebenfalls eine Kopie machen sollten (jede Umgebung ist anders, also nehmen Sie meine Version einfach als Beispiel) und wie Sie die Firmware auf die neueste Version aktualisieren. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung ist das Raspbian Stretch 07/2018 – bitte beachten Sie, dass es sich hierbei nicht um die neueste Raspbian-Version für den Raspberry PI, sondern um die verfügbare Version handelt, in der alle Echtzeit-Patches und die Kernfunktionen zur Überwachung und Steuerung der E/A-Module installiert sind.

Es sollte noch einmal darauf hingewiesen werden, dass das Programm selbst NICHT in gleicher Weise auf die E/A der Kunbus-Module (möglicherweise mit Ausnahme von einigen E/A in der RevPI Connect selbst) zugreifen kann, wie Sie einen GPIO-Pin auf einem gewöhnlichen Raspberry PI ansteuern oder lesen würden. Die E/A aller Module werden per Abfrage erfasst und dem Anwenderprogramm als Datei auf dem Flash-Laufwerk gezeigt, auf die Sie zugreifen und IOCTRL-Methoden anwenden können. Im nächsten Beitrag zeige ich Ihnen, wie Sie die E/A von Node-Red aus verwenden.

Vorbereitung für SICHERUNG, Aktualisierung oder Wiederherstellung

Dies ist ein relativ einfacher Vorgang, den Sie genauso mit einem Raspberry PI Compute durchführen würden (und der auch auf diesem beruht).

Das aktuelle Kunbus-Tutorial bezieht sich auf die Installation von Jessie. Der hier beschriebene Vorgang beruht darauf, wurde jedoch entsprechend an die Verwendung von Stretch angepasst. Hier finden Sie das ursprüngliche Tutorial für die Installation von Jessie.

Die erforderliche Software herunterladen

  • Melden Sie sich bei Kunbus an, um Zugriff auf ein vorgefertigtes Firmware-Image zu erhalten.
  • Laden Sie das neueste Stretch-Image herunter – Ihre neue Firmware.
  • Laden Sie die Anwendung Pi Boot herunter, um Zugriff auf das Boot-Image des RevPi zu erhalten.
  • Laden Sie die Anwendung Win32DiskImager herunter, die zur Durchführung der eigentlichen Wiederherstellung/Aktualisierung bzw. Sicherung verwendet wird.

Schließen Sie den PC an den RevPi Core 3 oder Connect (schwarzes USB-Kabel) an und starten Sie den RevPi Connect oder Core 3 neu. Wenn der Micro-USB-Anschluss mit einem PC verbunden ist, startet das Modul nicht mit der Firmware, sondern geht davon aus, dass Sie die Firmware sichern bzw. wiederherstellen/aktualisieren möchten.

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Führen Sie auf dem PC die zuvor heruntergeladene Anwendung PIBoot_Setup.exe aus.

Sie sehen einen Bildschirm wie diesen ...

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... gefolgt von zwei zusätzlichen Laufwerkbuchstaben, die im Explorer angezeigt werden.

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Wir interessieren uns für das lesbare (und beschreibbare) Laufwerk. HINWEIS: Bei Ihnen sind den Laufwerken möglicherweise andere Buchstaben zugeordnet. Wenn dies nicht angezeigt wird, ist Ihre Verbindung fehlerhaft oder Sie haben die RevPi nicht aus- und wieder eingeschaltet oder neu gestartet. Versuchen Sie es gegebenenfalls noch einmal.

Sichern

Jetzt können wir die Sicherung mit Win32 Disk Imager durchführen. Legen Sie den Namen der Image-Datei auf den für die Sicherungsdatei gewünschten Pfad und Namen fest und wählen Sie den richtigen Buchstaben für das Laufwerk, aus dem gelesen werden soll (das bereits erwähnte lesbare Laufwerk). Klicken Sie dann einfach auf „Read“ („Lesen“) und warten Sie auf die Fertigstellung.

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Sie haben nun eine Sicherung durchgeführt und dürfen sich der Gewissheit erfreuen, auch wenn etwas schief geht, einen funktionierenden arbeitsfähigen Zustand wiederherstellen zu können.

Wiederherstellen/Aktualisieren

Da wir nun über eine gute Sicherungsdatei verfügen, können wir gefahrlos mit der Wiederherstellung eines früheren oder eines neuen Image beginnen. In diesem Beispiel werde ich auf eine neue Version von Stretch aktualisieren. Die Wiederherstellung einer Sicherungsdatei funktioniert genauso – Sie wählen einfach eine andere Datei aus.

Beginnen Sie (falls noch nicht geschehen) mit der Option „Prepare for Backup“ („Vorbereitung auf Sicherung“). 

Wählen Sie mit Win32DiskImager Ihre neue Firmware aus, wie in meinem Fall hier gezeigt. Zu einem späteren Zeitpunkt in der Zukunft ist möglicherweise eine neuere Datei verfügbar. Wählen Sie diese aus.2019-02-17_21-05-33_ad4da59f8a1ea923492596d39a15f6a6ed874722.jpg

Überprüfen Sie, ob immer noch der richtige Laufwerksbuchstabe ausgewählt ist. Klicken Sie nach der Bestätigung auf „Write“ („Schreiben“) und bestätigen Sie alle Rückfragen, um den Schreibvorgang zu starten. Dieser kann je nach USB-Geschwindigkeit usw. einige Zeit in Anspruch nehmen. Bei mir war das Gerät im anderen Raum und über zwei USB-Hubs verbunden, daher dauerte es mehr als 10 Minuten. Mit etwas Geduld wird es schließlich gelingen.

Danach ziehen Sie einfach das USB-Kabel von Ihrem PC ab und schalten den RevPi aus und wieder ein, um die neue Firmware oder das wiederhergestellte Image zu starten.

Wenn ein Bildschirm an den HDMI-Ausgang angeschlossen ist, werden der RevPi-Bootvorgang und schließlich die IP-Adresse des mit Ihrem Netzwerk verbundenen Ethernet-Adapters angezeigt. Verwenden Sie diese IP-Adresse, um die Verbindung über ein Terminalprogramm wie Putty oder TerraTerm (oder ein anderes Programm Ihrer Wahl) herzustellen. 

HINWEIS: Diese IP-Adresse kann sich ändern, sobald Sie das erste Skript ausgeführt haben, da Sie eine MAC-Adresse usw. festlegen werden. Gehen Sie also nicht davon aus, dass dies in der Praxis die IP-Adresse Ihres Geräts bleibt.

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Sobald Sie sich anmelden (Standardbenutzer und -kennwort sind zu diesem Zeitpunkt „pi“ und „raspberry“), wird ein Skript ausgeführt, das Seriennummer und MAC-Adresse des zu konfigurierenden Geräts erfragt. Dies ist auf der Vorderseite des Geräts zu finden. In diesem Bild sehen Sie die MAC-Adresse, das Bild weiter oben zeigt die Seriennummer rechts neben dem QR-Code auf dem RevPi Core 3 oder Connect.

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Wenn Sie Terraterm verwenden und die Eingabe der Daten abgeschlossen haben, sollten Sie das neue Passwort für Ihr Gerät erhalten. Nun ist nur noch ein schneller Neustart erforderlich.

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Wenn Sie einen Fehler mit der MAC-Adresse usw. gemacht haben, dann können Sie diese Angaben durch Bearbeitung der Datei /boot/config.txt ändern. Sie finden sie am Ende der Datei. In meinem Fall hatte die neue Firmware den Hostnamen in einen anderen Namen als den ursprünglichen geändert, daher habe ich auch /etc/hostname bearbeitet, um diesen Fehler zu beheben.

 Im Video erwähne ich ein paar Dateien, die ebenfalls von Interesse sind und möglicherweise separat archiviert werden sollten. Eine davon, config.txt, ist im Startordner oder im Stammverzeichnis verfügbar (dies wird vom PC angezeigt, wenn er im Programmiermodus angeschlossen ist). Außerdem zählen die im Ordner /var/www/pictory/projects gespeicherten Konfigurationsdateien des Moduls dazu. Dort sehen Sie die aktuelle Datei sowie alle als Projektkonfigurationen gespeicherten Dateien. Sichern Sie sie mit WinSCP oder einem anderen Programm, bevor Sie das Dateisystem aktualisieren oder wiederherstellen, denn danach sind sie nicht mehr vorhanden.

Als Letztes sollten Sie nach der Wiederherstellung oder Aktualisierung Ihrer Firmware die üblichen Befehle ausführen:

  • sudo apt-get update
  • sudo apt-get upgrade
  • sudo apt-get dist-upgrade

Das bringt Sie wirklich auf den neuesten Stand, installiert aber nichts, das noch nicht vorhanden ist (wie z. B. npm).

Die einzige zuverlässige Methode zur Installation von npm habe ich in den Raspberry Pi-Foren gefunden.

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/raspbian-deb-package/master/resources/update-nodejs-and-nodered)

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Damit haben wir die absolut neueste Version von Node-Red und npm ist installiert, sodass wir problemlos Node-Red-Module hinzufügen können.

Ein Problem besteht nun darin, dass wir mehr als 86 % des Dateisystems verwenden (ein EMMC-Flash-Chip mit 4 GB). Ich habe die schmerzhafte Erfahrung gemacht, dass das System schnell gefüllt ist und dann unstabil wird. Daher sollten wir ein paar Dinge entfernen. Den lokalen Desktop möchte ich nicht verwenden, daher habe ich Folgendes gelöscht:

  • sudo apt remove raspberrypi-ui-mods
  • sudo apt-get autoremove -y hicolor-icon-theme
  • sudo apt-get clean

In meinem Fall waren nun nur noch 69 % belegt. So weit, so gut.

HINWEIS: Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung hat die Raspberry Pi Foundation gerade bekanntgegeben, dass neue Rechenmodule erhältlich sind, die etwas schneller als die in RevPi Core3 und Connect verwendeten sind. Für uns wäre vor allem interessant, ob sie auch größere EMMC-Flash-Chips verwenden.

8 GB, 16 GB und 32 GB. Ich habe noch keinen Grund gefunden, warum Sie das Rechenmodul in Ihrem RevPi nicht einfach mit einem dieser Module aufrüsten können, wenn der Speicherplatz wirklich knapp sein sollte. Ich werde mir bald eines holen und es testen.

Die andere mir bekannte Möglichkeit, Speicherplatz zu sparen, besteht in der Erstellung einer Firmware-Version auf Grundlage von Raspbian Stretch Lite. Dies würde einen erheblichen Unterschied ausmachen und solange der Desktop nicht benötigt wird, gehen keine relevanten Funktionen verloren. Ich habe Kunbus darauf hingewiesen und sie erwägen, es als Image zum Download zur Verfügung zu stellen. Ich kann es kaum erwarten.

Jetzt können wir unser erstes Programmierszenario ausprobieren ... mehr dazu im nächsten Beitrag :)

With a background in Industrial Electronics, Solutions Architecture and programming, I now spend my time working on my YouTube channel ( https://www.youtube.com/thebreadboardca ) where I create educational videos showing how to use various devices including Test and measurement, Home and industrial Automation, Components and other fun things I am sent to review or include in projects. I will also create many projects to showcase the use of these items
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