Одноплатные компьютеры на Linux, первое знакомство с Raspberry Pi

Возможно вы уже слышали что существуют маленькие компьютеры работающие под операционной системой GNU/Linux. У такого компьютера, на плате небольших размеров, размещен микропроцессор, память и разнообразные порты ввода-вывода. Одним из ярких представителей этого класса устройств является Raspberry Pi.

Содержание статьи:

1. Что такое Raspberry Pi?
2. Raspberry Pi 2 Model B
3. Подключаем Raspberry Pi
4. Установка Raspbian
5. Первый запуск
6. Базовые настройки ОС
7. Настройка проводной сети
8. Настройка беспроводной сети
9. Настройка беспроводной сети (Static IP)
10. Обновление пакетов системы
11. Просмотр видео
12. Воспроизведение аудио
13. Другие полезные пакеты
14. Полезные команды и клавиши в Linux
15. Другие мини-компьютеры
16. Заключение

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi - это очень маленький (размером с пластиковую банковскую карту) компьютер, на котором можно выполнять самые разные задачи: просматривать видео, слушать музыку, создать домашний сайт или облачко для хранения файлов и документов, управлять разнообразными устройствами и много всего другого.

Логотип Raspberry Pi - малинка (Berry), часто данную платфонрму так и называют по простому "малинкой".

Рис. 1. Логотип платформы Raspberry Pi.

Разработкой одноплатных компьютеров Raspberry Pi занимается Raspberry Pi Foundation. Компьютеры Raspberry Pi изначально разрабатывались как не дорогая по себестоимости система для обучения программированию и информатике.

Но случилось так, что данная платформа завоевала сердца многих энтузиастов и самодельщиков, которые нашли для нее еще массу других применений в самых разных видах деятельности и творчества.

Официальный сайт: http://www.raspberrypi.org/

За все время было выпущено уже не мало модификаций Raspberry Pi: A, A+, B, B+, 2B, Zero, 3B, 4... Поскольку платформа имеет достаточно большую популярность, то можно судить что она и далее будет развиваться. В будущем мы сможем получить еще больше полезных возможностей по относительно доступной цене.

Чтобы у вас было примерное представление где и для чего можно применить компьютер Raspberry Pi, приведу в качестве примера несколько идей:

• Медиацентр к телевизору (видео, музыка, игры, интернет);
• Робот с веб-камерой, управляемый по сети со смартфона или ноутбука;
• Система "умный дом", климат-контроль, управление освещением и т.п.;
• Облачное хранилище файлов на основе OwnCloud;
• Файловый сервер и торрент-качалка;
• Система автоматизации задач (проверка и сортировка почты, оповещения о событиях, сбор новостей и разнличных данных...);
• Консоль для старых игр (Nintendo, Dendy);
• Система ухода за растениями;
• Метеостанция с удаленным доступом;
• Домашний роутер, система для шейпинга и распределения трафика;
• И многое другое.

А теперь давайте познакомимся с платформой Raspberry Pi поближе, проведем свои первые опыты!

Raspberry Pi 2 Model B

В данной публикации мы познакомимся с Raspberry Pi 2 Model B - это одна из самых новых версий платформы (на момент написания статьи), которая содержит уже больше оперативной памяти и четырехядерный ARM микропроцессор на борту.

Если взять, к примеру, Raspberry Pi Zero, который стоит порядка 5$, то станет понятно что данная модель более подходит для готовых устройств, которые хорошо оттестированы и спроектированы для постоянной работы.

Здесь меньше разнообразных портов, меньший размер платки и для ее расширяемости придется строить и подключать внешние блоки и модули.

Рис. 2. Raspberry Pi Zero - платформа с минимально необходимой конфигурацией и размером.

У модели Raspberry Pi 2 Model B мы получаем в распоряжение достаточно много разных портов и периферии, мощный процессор и гигабайт оперативной памяти, данная модель отлично подходит для того, чтобы опробовать платформу и получить представление о том, что же это такое и как с ним работать.

Основные технические характеристики Raspberry Pi 2 Model B:

• Процессор ARM Cortex-A7 900MHz, 4-ядра (BCM2836);
• Память (ОЗУ) - 1 Гб;
• Micro SD cлот для карты памяти;
• 40 пинов GPIO;
• 4 USB порта 2.0;
• Сеть - 10/100Mb Ethernet, порт под RJ45;
• HDMI видео-выход;
• Аudio/Video выход 3.5мм jack 4 pin;
• Micro-USB порт для питания.

Внешний вид и расположение основных портов/интерфейсов Pi 2 Model B представлены на рисунке ниже.

Рис. 3. Raspberry Pi Model 2 B - внешний вид и назначение разъемов.

Для питания Model 2 B желательно использовать источник постоянного напряжения +5В, который рассчитан на ток нагрузки 1500-2000 мА. Для подключения питания к мини-компьютеру используется разъем Micro-USB.

В режиме бездействия и минимальной нагрузки компьютер потребляет примерно 1,5-2 Ватта, максимальное значение потребляемой мощности при полной нагрузке может достигать 6 Ватт. В новых версиях Raspberry Pi потребляемая от источника питания мощность еще выше.

К четырем портам USB у Model 2 B (версия USB 2.0, не более 500мА тока на порт) можно подключить:

• клавиатуру;
• мышь;
• Wi-Fi адаптер;
• Flash-накопители;
• маленькие жесткие диски;
• внешние сетевые карты;
• звуковые платы;
• и прочие устройства, которые поддерживаются установленной операционной системой.

К выходу A/V мы можем подключить небольшой усилитель мощности звуковой частоты с динамиком, миниатюрную портативную колонку, наушники или активные акустические системы для воспроизведения звука с компьютера.

Качество воспроизведения звука через встроенный модуль звука вполне неплохое, за исключением того чтослышны  незначительные помехи при работе, будем надеяться что в следующих моделях этот недостаток будет исправлен. В любом случае мы можем подключить к одному из USB-портов мини-компьютера внешнюю звуковую карту с нужным количеством входов и выходов.

Гнездо стандарта RJ-45 служит для подключения проводной сети. Его можно использовать для подключения компьютера к роутеру, свичу или к другому компьютеру при помощи перевернутого (cross) патч-корда. Максимальная скорость передачи данных для данного порта составляет 100 МБит/с.

Выход HDMI может быть подключен к телевизору, монитору и другим устройствам отображения в которых есть HDMI вход. Если же в мониторе нет порта HDMI но есть DVI вход, то можно купить шнур-переходник, который называется "HDMI - DVI" (выход с HDMI на вход DVI).

40 пинов GPIO (general-purpose input/output), которые присутствуют на плате - это интерфейс для связи с различными периферийными устройствами. Он будет полезен при подключении малинки к различным датчикам, исполнительным устройствам, реле, индикаторам, светодиодам и т.п.

Еще на плате есть разъемы для подключения камеры и дисплея, изготовленных специально под платформу Raspberry Pi. Как правило, они покупаются отдельно и за дополнительную сумму.

Стоимость платы Raspberry Pi 2 Model B - примерно 35$. Сумма очень даже привлекательная, как для подобного набора возможностей в таком маленьком и экономичном компьютере.

Подключаем Raspberry Pi

Для подключения Raspberry Pi нам понадобятся:

• MicroSD-карта 8-32Гб с установленой операционной системой (например Raspbian);
• Кабель HDMI-HDMI;
• Телевизор или монитор с HDMI входом;
• USB-клавиатура и мышь (можно использовать беспроводный комплект);
• Качественный кабель питания USB-MicroUSB;
• Блок питания 5В (1,5-2А) с одним или несколькими USB выходами.

Рис. 4. Raspberry Pi 2 model B, клавиатура и мышь, кабель питания и HDMI, блок питания, беспроводные адаптеры.

Кабель USB-MicroUSB должен быть качественный и достаточно прочный на ощупь. В хорошем кабеле потеря мощности будет минимальной. Это очень важно, поскольку к USB-портам Raspberry Pi мы будем также подключать другие дополнительные устройства (например Wi-Fi адаптер), которые могут потреблять немало тока. Все должно работать надежно и стабильно!

У продавцов часто можно заказать дополнительные аксессуары к покупаемой платке мини-компьютера. Не помешает купить удобный и надежный корпус, он может быть в разном исполнении и изготовляется как правило из пластика или металла.

Новая версия малинки в процессе своей работы под нагрузкой может выделять немало тепла из микросхем, поэтому также не помешает обзавестись набором миниатюрных радиаторов для установки на микросхемы. Малинка может работать и без радиаторов, но я настоятельно рекомендую все же их установить.

Что покупать из других дополнительных устройств - решите уже сами. Добавлю лишь, что для удобства не помешало бы купить миниатюрный адаптер беспроводной сети Wi-Fi, к примеру - TP-Link TL-WN725N или другой который будет совместим с операционной системой.

Из клавиатур и мышек подойдут практически любые, главное чтобы они подключались через USB-порт. В моем случае используется недорогой комплект из беспроводной клавиатуры и мышки, которые подключаются всего лишь к одному USB-порту при помощи миниатюрного приемника высокочастотного радиосигнала 2,4GHz.

Очень много полезной информации по оборудованию, да и вообще по Raspberry Pi, можно получить на сайте Embedded Linux Wiki в хабе "RPi Hub" - http://elinux.org/RPi_Hub.

При выборе оборудования полезно посмотреть список проверенного на совместимость и поддержку оборудования (RPi VerifiedPeripherals) - http://elinux.org/RPi_VerifiedPeripherals. На этой страничке можно найти подходящие проверенные WEB-камеры, Wi-Fi адаптеры, GPS, USB видеокарты и т.п.

Установка Raspbian

Для работы мы будем использовать специально подготовленную операционную систему (ОС), построенную на базе Debian GNU Linux.

Изначальной основной ОС для Raspberry Pi с процессором ARMv6 есть проект Raspbian (от Raspberry + Debian) - www.raspbian.org. Это 32-битная ОС с открытым исходным кодом (open-source) от независимых разработчиков, получившая свое начало еще в 2012-м году когда была выпущена первая Raspberry Pi.

С выходом новых моделей платы с процессорами ARMv7 на сайте разработчика предлагается использовать сборку ОС от Raspberry Pi Foundation под другим названием - Raspberry Pi OS. Она построена на основе Raspbian и поддерживает более 4ГБ ОЗУ, а также 64-битные приложения.

Сейчас разработка Raspberry Pi OS ведется не независимыми разработчиками-энтузиастами (как в случае с Raspbian), а финансируемой организацией. Поэтому не исключено что в будущем можно ожидать разных неприятных сюрпризов, которые будут готовить пользователям платформы для извлечения из них выгоды - подключения разных "партнерских" ресурсов, телеметрий, рекламы и т.п. Будем надеяться что этого не случится, но понимание подобного уже должно быть.

В последних версиях ОС уже используется более свежее ядро Linux, что гораздо расширяет список поддерживаемого оборудования и улучшает производительность системы в целом.

Для установки и использования ОС на Raspberry Pi нам понадобится Micro-SD карта флешь-памяти. Размер нужно выбирать такой, чтобы после установки ОС на карточке еще осталось место для рабочих файлов, документов, мультимедиа и других данных.

Рис. 5. Карта памяти Micro-SD с адаптером-переходником.

Итак, нужна Micro-SD карта с объемом памяти 16 Гигабайт и более (32-64 Гб, GB), в крайнем случае можно обойтись и картой на 8 Гб. На страничке сайта elinux.org/RPi_SD_cards можно узнать какие SD-карточки памяти поддерживаются малинкой, также там в табличном виде приведены данные о скорости записи и чтения для различных типов карт от разных производителей.

Карта Micro-SD имеет ограниченный ресурс работы, который зависит от количества выполненных операций ввода-вывода (преимущественно записи).

Память такой карточки памяти состоит из огромного количества ячеек данных, и чем чаще будет перезаписываться отдельно взятая ячейка флешь-памяти, тем быстрее она израсходует свой ресурс. Выбором ячеек для записи/чтения управляет контроллер карты.

Соответственно, чем больше ячеек памяти доступно на флешь-карточке, тем реже будет перезаписываться содержимое каждой отдельно выбранной ячейки памяти. 

Из этого следует, что карта памяти на 32 GB или 64 GB будет работать дольше чем с объемом памяти на 16 GB или 8 GB. Если есть возможность - используйте для данной конструкции карту памяти размером 32 GB!

Для установки ОС понадобится скачать файл-образ Raspberry Pi OS с сайта https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/.

Размер скачиваемого архива в формате ZIP для полной версии с графическим рабочим столом (desktop) - примерно 1,2Gb. Размер архива с более облегченной версией (Raspberry Pi OS Lite) - примерно 450Mb. В архиве запакован образ файловой системы с ОС - файл с расширением "img".

Преимуществом полной версии, как для начинающих, является наличие множества предустановленных программных пакетов и приложений:

• Python;
• LibreOffice;
• Scratch;
• Sonic Pi;
• Java;
• Mathematica;
• Epiphany browser;
• Claws Mail;
• Greenfoot;
• Minecraft Pi;
• и множество других.

После распаковки архива для полной версии мы получим файл размером примерно 4-5Гб. В моем случае, на момент написания статьи, при распаковке архива 2016-02-26-raspbian-jessie.zip получился файл 2016-02-26-raspbian-jessie.img размером 3,8 Гб. Как видим, если взять карту памяти размером 4Гб то места останется очень мало.

Для записи образа на карточку под Windows можно использовать программу Win32DiskImager - https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/.

Здесь я подробно расскажу как выполнить запись ОС на флешь-карту используя компьютер под управлением Linux, почти все что нам нужно для выполнения данной операции изначально доступно в системе.

Запускаем на компьютере программу Терминал (Terminal, Konsole, консоль). Установливаем в карт-ридер подготовленную флешь-карту.

Теперь нам нужно узнать название файла-устройства, которое получила наша карточка-накопитель в ОС Linux. Для этого выполним следующую команду в терминале:

lsblk

В моем случае используется карта памяти размером 16Гб, вывод команды lsblk выглядит примерно следующим образом:

sdc             8:32   1  14.5G  0 disk 
├─sdc1          8:33   1    56M  0 part 
└─sdc2          8:34   1  14.4G  0 part 

Здесь видно что на карточке (14.5G - это и есть карточка 16ГБ) присутствуют два раздела - sdc1 и sdc2, это потому что там еще присутствует старая версия ОС над которой я экспериментировал.

На чистой карте памяти вы сможете увидеть скорее всего просто одну позицию с размером вашей карты. Название файла-устройства флешь-карты в моем случае - sdc.

Важно! Будьте предельно внимательны при определении имени файла-устройства, поскольку при неверном указании и запуске последующих команд можно затереть какой-то раздел на вашем основном или дополнительном накопителе данных.

Для мониторинга прогресса записи данных на карту памяти установим простую и полезную утилиту "pv":

sudo apt-get install pv

Теперь в терминале нужно выполнить переход в директорию где расположен скачанный архив с образом операционной системы Raspbian. Допустим что архив был скачан в директорию "/home/user1/Downloads/", в таком случае нужно выполнить команду:

cd /home/user1/Downloads/

Чтобы увидеть список файлов в директории и их размеров достаточно выполнить команду:

ls -lha

Как правило, скачанный образ Raspbian пердставляет из себя ZIP-архив. Для его распаковки можно использовать архиватор 7-zip - установим его и выполним распаковку скачанного ZIP-архива:

sudo apt-get install p7zip-full
7z e 2016-02-26-raspbian-jessie.zip

После распаковки возле файла-архива появится файл-образ с расширением ".img".

Теперь, зная имя устройства карты памяти и название файла с образом ОС можно выполнить запись на карточку:

sudo pv 2016-02-26-raspbian-jessie.img | sudo dd of=/dev/sdX bs=4M

Здесь "2016-02-26-raspbian-jessie.img" - это полное имя файла-образа Raspbian для записи, sdX - имя устройства флешь-карточки Micro-SD, замените на то что получилось у вас (в моем случае название файла - "sdc").

После запуска команды вы увидите прогресс-бар, отображающий сколько данных уже записано и сколько еще осталось. Весь процесс записи займет в среднем 5-10 минут, так что можно смело пойти приготовить себе кофе или чай и немножко расслабиться.

3.75GiB 0:03:43 [17.2MiB/s] [============================================>] 100%            
0+40063 records in
0+40063 records out
4029677568 bytes (4.0 GB) copied, 360.511 s, 11.2 MB/s

По завершении записи, для надежности, запустим команду сброса буферов файловой системы (чтобы все точно успело записаться):

sync

Вот теперь можно смело извлечь Micro-SD карту и установить ее в слот на маленьком компьютере Raspberry Pi.

Первый запуск

Подключаем к малинке монитор, клавиатуру, мышку и кабель питания, включаем блок питания в розетку. На экране должны появиться логотипы устройства, вместе с ними начнется процесс загрузки ОС.

Некоторые телевизоры и мониторы могут содержать несколько различных видео-входов, которые переключаются с пульта или при помощи кнопок меню. Если же после подключения малинки на экране так ничего и не появилось, то попробуйте поэкспериментировать с видео-входами и другими настройками вашего устройства отображения.

Рис. 6. Процесс запуска Raspbian.

После загрузки ОС на экране появится графический рабочий стол операционной системы Raspbian.

Рис. 7. Рабочий стол Raspbian Jessie.

Все готово! Теперь вы уже можете попробовать запустить несколько приложений, подключить к компьютеру флешь-накопитель и попробовать открыть какие-то документы и мультимедиа файлы.

Базовые настройки ОС

Для того чтобы зайти в менеджер настройки Raspberry Pi нужно запустить терминал (Accessories - Terminal) и выполнить в нем команду:

sudo raspi-config

Здесь мы выполним базовую настройку ОС, включим необходимые возможности и службы.

Рис. 8. Raspbian конфигуратор raspi-config.

Первым делом выберем пункт "Expand Filesystem" - расширение файловой системы на все доступное место на карте, после выбора этого пункта система скажет что все подготовлено и расширение дискового пространства будет выполнено после следующей перезагрузки. Можем выполнить перезагрузку сейчас, а можем позже. Этот пункт желательно выполнить первым делом.

В пункте "Change User Password" мы можем сменить пароль для пользователя "pi". Для начала желательно установить хоть какой-то пароль, например "pi123", а позже не забудьте его сменить на надежный, длиной не менее 8-20 символов.

Следующий пункт "Boot Options" позволяет указать варианты загрузки. Доступны следующие варианты загрузки:

• "Console" - система будет загружена в консольном режиме, без графического интерфейса;
• "Desktop" - с графическим рабочим столом (Desktop GUI).

Для каждого варианта есть еще по одному пункту-клону с опцией "Autologin" - при выборе таких вариантов вход в систему будет выполняться автоматически без запроса пароля пользователя "pi".

Здесь вам решать, хотите работать в графической среде, смотреть видео, играть в игры, править документы - вариант "Desktop", а если планируете работать по большей мере в консоли, например удаленно по SSH то более экономичным по ресурсам системы будет вариант "Console". В любом случае всегда можно переключить режим на нужный.

К тому же, работая из консоли всегда можно запустить графическую оболочку командой:

startx

"Wait for network at Boot" - здесь задаем нужно ли ожидать активации подключения по сети при загрузке ОС. Позволяет быстрее загрузить ОС или же ожидать активации более длительное время. Здесь я ничего не менял, все оставил как есть.

В пункте "Internationalisation Options" мы можем выбрать параметры локализации операционной системы. В следующих пунктах можно сменить:

1. Системную локаль (Change Locale);
2. Временная зона (Cahnge Timezone);
3. Раскладка клавиатуры (Change Keyboard Layout);
4. Страна для беспроводной сети (Change Wi-Fi Country).

Здесь желательно задать системную локаль (например EN_US.UTF-8), выбрать временную зону (например Europe - Kiev) и страну для Wi-Fi (например UA Ukraine), а остальные настройки установить по необходимости.

"Enable Camera" - разрешает или запрещает подключенную к малинке "родную" ВЕб-камеру. Если у вас нет такой камеры или же вы планируете использовать внешнюю USB-камеру, то смело выбираем Disable (запретить).

"Add to Rastrack" - установка данных для отсылки статистики использования Raspberry Pi на сайт разработчика. Если хотите делиться такими данными то выполните установки в данной ветке меню.

"Overclock" - опции разгона микропроцессора. Нужно помнить что при разгоне система будет работать шустрее, а тепловыделение с микросхем увеличится. Если у вас на микросхемах не установлены радиаторчики то функцию разгона лучше не использовать.

"Advanced Options" - дополнительные опции настройки служб и возможностей ОС:

• "Overscan" - настройка режима вылета развёртки. Если по краю изображения имеется широкая чёрная полоса, то необходимо выключить этот режим (Disable);
• "Hostname" - имя хоста, название компьютера в сети. По умолчанию - "raspberrypi";
• "Memory Split" - устанавливаем сколько основной памяти отвести под графический адаптер (GPU). Если планируете работать в графическом режиме с высоком разрешением экрана то желательно выделить от 16 до 128 МБ;
• "SSH" - включение или отключение сервера SSH (Secure SHell) для удаленного доступа к малинке через терминал;
• "Device Tree" - включение и отключение режима Деревьев устройств (device tree или DT). Данная возможность должна нормализовать приоритеты и распределение ресурсов между драйверами устройств, а HAT-модули смогут выполнять автоматическую конфигурацию;
• "SPI" - разрешение/запрещение поддержки интерфейса SPI;
• "I2C" - разрешение/запрещение поддержки интерфейса I2C;
• "Serial" - разрешение/запрещение подключения к консоли ОС при помощи последовательного порта;
• "Audio" - установка приоритета воспроизведения аудио. "Auto" - автоматический режим, "Force 3,5" - приоритет на выход под джек, "Force HDMI" - приоритет на выход аудио в HDMI порте;
• "GL Driver" - включение экспериментального графического драйвера, который по идее должен улучшить производительность видео;
• "Update" - обновление утилиты конфигурации до последней доступной версии;
• "About raspi-config" - информация о пакете raspi-config.

Для начала можно установить имя для малинки "Hostname" и включить SSH сервер "SSH". После выполнения настройки желательно перезагрузить систему командой:

sudo reboot

Настройка проводной сети

При работе в графической среде (Desktop) настроить параметры сети можно выполнив клик на иконке мониторов, которая размещена вверху на панели задач с правой стороны (где часы и иконки трея).

Как правило, система автоматически выполнит конфигурацию сетевых параметров при подключении мини-компьютера к модему или роутеру на котором уже есть интернет. Достаточно лишь выполнить их соединение с помощью сетевого кабеля через разъемы RJ-45. Для просмотра списка сетевых интерфейсов и их текущих настроек можно выполнить команду:

sudo ip a

В отображаемой информации "eth0" - это первый проводной сетевой интерфейс, который подключен к RJ-45, а "wlan0" - сетевой интерфейс первого беспроводного сетевого адаптера Wi-Fi (если он подключен). Здесь же можно увидеть IP-адреса, присвоенные для каждого из интерефейсов.

Настройка беспроводной сети

Для настройки беспроводной сети в графической среде (Desktop) можно воспользоваться тем же инструментом, который доступен после клика по иконке сети на панели задач вверху справа. Если беспроводный адаптер подключен и он поддерживается ОС то вы увидите список с доступными для подключения поблизости беспроводными сетями .

Для настройки Wi-Fi подключения в консоли придется сделать некоторые настройки. Для просмотра списка доступных Wi-Fi сетей выполним команду:

sudo iwlist wlan0 scan

В выводе команды, в каждой отображаемой секции будет строчка вида ESSID: "D-Link-2100" - где "D-Link-2100" это и есть имя точки доступа. Также нам нужно знать протокол авторизации, он отображен в строчках вида "IE: IEEE 802.11i/WPA2" - в данном примере используется протокол авторизации WPA2.

Здесь мы рассмотрим настройку сети с использованием наиболее безопасных и предпочтительных на текущее время протоколов WPA и WPA2. Откроем для редактирования файл wpa-supplicant при помощи команды:

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

В конец файла допишем вот такую конструкцию из строк:

network={
    ssid="AP_ESSID"
    psk="WIFI_PASSWORD"
}

где AP_ESSID - название точки доступа, которое мы узнали из вывода команды сканирования (iwlist wlan0 scan), а WIFI_PASSWORD - пароль для доступа, который установлен на роутере с именем беспроводной сети AP_ESSID.

Для выхода из редактора и сохранения изменений нажимаем комбинацию клавиш CTRL+X и потом Y, подтвердим действие нажав ENTER.

Теперь выполним отключение и включение беспроводного интерфейса для того чтобы изменения вступили в силу:

sudo ifdown wlan0
sudo ifup wlan0

Для проверки работоспособности сети мы можем посмотреть получила ли беспроводная Wi-FI сетевая карта малинки IP-адрес от роутера , для этого выполним команду:

sudo ip a show wlan0

В выводе команды смотрим строчку, которая начинается с "inet " - если в ней указан IP-адрес, значит с получением сетевого адреса и авторизацией все хорошо.

Для проверки наличия интернета на мини-компьютере можно выполнить "пинг" (отправка тестового сетевого пакета и проверка его получения) любого сетевого узла в сети интернет. Например при помощи следующей команды проверим сможем ли мы сделать запрос к серверу имен корпорации Google:

ping -c 4 8.8.8.8

Также желательно проверить работоспособность сети после перезагрузки системы.

Настройка беспроводной сети (Static IP)

Если вам нужно чтобы малинка имела статический IP-адрес то выполним дополнительную конфигурацию сети (уже должны быть выполнены настройки из предыдущего пункта). Откроем для редактирования файл с настройками DHCP-клиента (программы что управляет получением и установкой сетевых настроек)  "/etc/dhcpcd.conf".

Примечанеи: в старых версиях Raspbian (до Jessie и Stretch) статические адреса для сетевых интерфейсов прописывались в файле "/etc/network/interfaces".

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

и в самом низу добавить следующие строчки:

interface wlan0
static ip_address=192.168.1.220/24
static routers=192.168.1.1
static domain_name_servers=8.8.8.8,8.8.4.4

Здесь:

• wlan0 - имя сетевого интерфейса, с которым работает беспроводный адаптер;
• ip_address - это и есть IP-адрес, который мы хотим на постоянной основе привязать к сетевому адаптеру. Через бек-слеш "/" указывается маска подсети (/24 = сети класса C - 255.255.255.0);
• routers - IP-адрес интернет-шлюза (роутера);
• domain_name_servers - список IP-адресов для серверов имен (DNS-серверов), в данном примере использованы DNS-сервера Гугла;

Выходим из текстового редактора (CTRL+X...как описывал выше) и сохраняем изменения в файле.

Чтобы сетевой адаптер смог подключиться к защищенной беспроводной сетевой точке доступа, нужно указать имя этой точки доступа и пароль в файле "wpa-supplicant", так как это было описано выше.

Теперь желательно перезагрузить мини-компьютер, чтобы убедиться что после перезапуска все пропишется как нужно:

sudo reboot

Для проверки работоспособности сети можно выполнить пинг или же открыть какую-либо страницу в интернет-браузере, например https://google.com.

Обновление пакетов системы

Теперь, когда на малинке есть интернет, мы можем обновить репозитории пакетов операционной системы Raspbian, а после этого обновить установленные в системе пакеты до последних, самой свежих доступных версий. Выполним следующие команды:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Процесс загрузки пакетов может занять некоторое время, которое зависит от количества и размера загружаемых пакетов. Также некоторое количество времени может потребоваться на распаковку и установку оновленного программного обеспечения.

Просмотр видео

Для просмотра видео на Raspbian используется быстрый и мощный консольный видеоплеер под названием "omxplayer". К примеру, для просмотра видео-файла guitar-concert-hd.mkv из директории /tmp/ нужно выполнить вот такую команду:

omxplayer /tmp/guitar-concert-hd.mkv

Управление плеером выполняется с помощью клавиатуры. Более подробную информацию о плеере, а также список ключей для запуска и управления можно узнать из встроенной справочной страницы пакета (man, manual):

man omxplayer

Список клавиш и их действия по управлению плеером можно узнать, выполнив команду:

omxplayer -k

Список клавиш управления omxplayer:

• 1   уменьшить скорость
• 2   увеличить скорость
• <   прокрутка назад
• >   прокрутка вперед
• z    отобразить информацию о видео
• j     предыдущая аудио-дорожка
• k    следующая аудио-дорожка
• i     предыдущий раздел
• o    следующий раздел
• n    предыдущий файл субтитров
• m   следующий файл субтитров
• s    включить-отключить субтитры
• w   показать субтитры
• x   спрятать субтитры
• d   уменьшить задержку субтитров (- 250 ms)
• f    увеличить задержку субтитров (+ 250 ms)
• q   выход из программы
• p / пробел    пауза, продолжить с места остановки
• -     уменьшение громкости
• + / =    увеличение громкости
• стрелка влево    смещение на 30 секунд назад
• стрелка вправо    смещение на 30 секунд вперед
• стрелка вниз    смещение на 600 секунд назад
• стрелка вверх      смещение на 600 секунд вперед

Можно установить и другие плееры, например тот же VLC или SMPlayer, но их производительность на данной платформе будет не очень хорошей, в общем тестируйте.

Воспроизведение аудио

Для воспроизведения музыкальных файлов можно использовать плееры как с графическим интерфейсом, так и в консоли. Например можно установить замечательный плеер Clementine с возможностью воспроизведения как онлайн-потоков, так и локальных MP3, OGG, WAV и других файлов.

sudo apt-get install clementine

Также можно попробовать тот же Audacious, SMPlayer или всемогущий VLC, которые также хорошо воспроизводят аудио.

Из консольных аудио-плееров можно попробовать следующие пакеты:

• mpg123 - Простой плеер для проигрывания аудио-файлов. Установка: "sudo apt-get install mpg123";
• mp3blaster - Крутой плеер с псевдо-графическим интерфейсом. Установка: "sudo apt-get install mp3blaster";
• cmus - Хороший плеер с удобным интерфейсом, умеет работать с онлайн-потоками. Для выбора файла и ли директории  - жмем цифру 5, для выхода жмем - q. (Установка: "sudo apt-get install cmus").

Другие полезные пакеты

Также будет полезно установить в систему другие полезные пакеты для работы с файлами и мониторинга состояния ОС.

sudo apt-get install mc htop p7zip-full

Здесь "mc" - это файловый менеджер Midnight Commander, "htop" - очень удобная утилита мониторинга за ресурсами системы (похожа на top), "p7zip-full" - очень мощный архиватор 7-Zip (команда для использования: 7z).

Полезные команды и клавиши в Linux

Приведу подборку полезных и часто используемых команд для операционной системы GNU/Linux:

• sudo - команда что вводится перед другими для их выполнения с правами суперпользователя (root);
• sudo raspi-config - запуск конфигуратора системы;
• sudo reboot - перезагрузка ОС;
• sudo halt - выключение компьютера;
• vcgencmd commands - отобразит список команд для управления встроенным графическим процессором (GPU), который является фактически встроенным отдельным мини-компьютером со своей ОС ThreadX (с закрытым кодом), который управляет основным процессором и всем железом системы;
• pwd - отобразит текущую директорию, в которой вы сейчас находитесь в консоли;
• cd - Change Dir, смена текущей директории (переход) на указанную после команды;
• ls - отображение файлов и директорий в текущей позиции (директории), более подробный вариант "ls -lha";
• date - отобразит текущую дату и время в системе;
• cal - отобразит календарь на текущий месяц, "cal -y" - на текущий год;
• sudo apt-get update - обновить список и данные пакетов в репозитории;
• sudo apt-get upgrade  - обновить установленные пакеты до последней доступной версии;
• sudo apt-get install PKG_NAME - установка пакета с именем PKG_NAME;
• sudo apt-get install mc - установка файлового менеджера Midnight Commander (MC);
• apt search pingus - поиск доступных для установки пакетов по ключевому слову (в данном случае "pingus" - веселая игра);
• wget http://some_site.com/some_file.zip - загрузка файла из сети по удресу http://some_site.com/some_file.zip в текущую директорию;
• df - просмотр заполненности файловых систем, занятого и свободного места, более удобночитаемый вариант "df -h";
• nano /tmp/file.conf - редактирование файла /tmp/file.conf, для выхода из редактора и сохранения изменений нужно нажать CTRL+X и подтвердить изменения клавишей Y (да, yes).

Полезные сочетания клавиш:

• Стрелочки ВВЕРХ и ВНИЗ - перелистывание ранее введенных команд;
• CTRL + C - прерывание выполнения команды в консоли;
• CTRL + INS - копировать выделенный в консоли текст в буфер обмена;
• SHIFT + INS - вставить в консоли текст из буфера обмена.

Другие мини-компьютеры

Кроме Raspberry Pi существует еще достаточно много одноплатных компьютеров, перечислим кратко их характеристики (примерные цены указаны состоянием за 2016 год):

• Orange Pi (ARM Cortex-A7, 4 ядра по 1,6ГГц, 1ГБ DDR3, 3x USB 2.0, IR-приемник) - 15$
• Orange Pi One (ARM Cortex-A7, 4 ядра по 1,2ГГц, 512МБ DDR3, 1x USB 2.0) - 10$
• ODROID-C2 (x64 процессор ARM Cortex-A53, 4 ядра по 2ГГц, 2Гб SDRAM, 4x USB 2.0) - 40$
• Pine A64 Plus (x64 компьютер, Cortex-A53 4 ядра по 1,2ГГц, 1-2ГБ DDR3, 2x USB 2.0) - 19-29$
• BeagleBone Black (ARM Cortex-A8, 4 ядра по 1ГГц, 512Мб DDR3-800, 2x USB 2.0) - 45$
• Banana Pi (ARM Cortex-A7, 2 ядра по 1ГГц, 1ГБ DDR3, 2x USB 2.0, SATA) - 50$
• Intel Galileo Gen2 (процессор Quark SoC X1000, 400МГц, 256 Mб DDR3) - 45$
• HummingBoard (Cortex-A9, два ядра по 1ГГц, 1ГБ ОЗУ, 2x USB 2.0 ) - 75$ - 100$
• MinnowBoard Max (Intel Atom E3845, 1.46ГГц, 1ГБ DDR2, 2x USB 2.0, SATA-2) - 99$
• Udoo Dual (ARM Cortex-A9, 4 ядра по 1ГГц, 1ГБ ОЗУ, Wi-Fi, несколько портов USB) - 115$
• PandaBoard ES (ARM Cortex-A9, 2 ядра по 1,2ГГц, 1ГБ DDR2, 2x USB 2.0, Wi-Fi, Bluetooth) - 184$
• и другие.

Это всего лишь маленький список одноплатных компьютеров - производителей и моделей есть очень много.

Заключение

Надеюсь вам понравилась статья и вы смогли успешно выполнить подключение и настройку маленького компьютера Raspberry Pi, узнали о  полезных для себя ресурсах и получили необходимые знания для дальнейшей работы с данной платформой. Если будут замечания, дополнения или вопросы - пишите в комментариях!