Sávszélesség -monitor: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Mivel gyakran megkérdeztem magamtól, hogy jelenleg milyen sávszélességet biztosít az internetszolgáltatóm (LTE modemet használok az internetkapcsolathoz), gondoltam egy sávszélesség -figyelő rendszerre. Mivel a rendszernek kompaktnak és energiatakarékosnak kell lennie, a Raspberry Pi Zero-t választottam központi elemként. A Raspberry WLAN -on keresztül csatlakozik a modemhez, ezért WLAN -problémák is észlelhetők.

Kellékek

• Raspberry Pi Zero WH
• Waveshare e-ink kijelző (2,9 hüvelykes e-papír modul)
• DC-DC átalakító (pl. DEBO DCDC 20W)
• RGB LED (régi készülékből kivéve)
• Nyomógomb
• Kapcsoló
• Relais modul (pl. 2 utas relé modul 2 utas relé modul)
• Férfi csatlakozó + női csatlakozó (mindkettő illeszkedik a modem tápkábeléhez)
• 3D nyomtatott tok

1. lépés: Jellemzők

• A Raspberry Pi Zero WLAN-on keresztül csatlakozik, teszteli a feltöltési és letöltési sebességet, és félóránként ping mérést végez. A speedtest.net parancssori verziója szolgál a mérések alapjául.
• A sávszélesség és a ping mérés eredménye egy e-ink kijelzőn jelenik meg. A mérés ideje is megjelenik.
• Ha a letöltési sebesség egy meghatározott küszöbérték alá esik, a relé rövid időre kikapcsolja és bekapcsolja a modemet. A modem tehát a készülék minden módosítása nélkül visszaáll (csak az áramellátás szakad meg).
• A készülék elején található gomb lehetővé teszi a sávszélesség mérésének manuális elindítását.
• A mért értékek egy Ubidots műszerfalon (IOT Portal) jelennek meg. Az áttekintésben láthatja a mért értékek időtörténetét és az utolsó visszaállítások okait is.
• Az IOT portálon talál egy gombot a modem távoli alaphelyzetbe állításához.
• A sávszélesség -monitor a modem tápellátását használja. Nincs szükség további ellátásra. A relé megszakítja a tápegység továbbítását a modemhez - a málna bekapcsolva marad.

2. lépés: Kábelezés

Az első képen a sávszélesség -monitor belső kialakítása látható:

A fő összetevők a következők:

1. Nyomógomb
2. E-ink kijelző
3. Raspberry Pi Zero
4. Relé modul
5. RGB LED + ellenállások (az Ön által használt RGB LED -től függően)
6. Kapcsoló
7. DC-DC átalakító
8. Női csatlakozó

A második képen a huzalozás vázlata látható. A tápfeszültség pozitív pólusa a kapcsolón keresztül az egyenáramú feszültségátalakítóhoz (amely az útválasztó 12 V-os tápfeszültségét 5 m-re alakítja a málna számára), és a relén keresztül (a normál csatlakoztatású tűn keresztül) vissza a tápfeszültséghez kimeneti csatlakozó. Így a modem áramellátást kap, amikor a sávszélesség -monitor ki van kapcsolva.

A sávszélesség mérése manuálisan indítható el egy gombbal. Az RGB LED a különböző működési állapotok megjelenítésére szolgál.

A Raspberry Pi és az e-ink kijelző közötti kapcsolat nem látható a kapcsolási rajzon. Csatlakoztassa a kijelzőt a táblázatnak és a fenti tűnek megfelelően.

3. lépés: 3D nyomtatás és az üldözés felépítése

A tokhoz a következő alkatrészekre van szükség (lásd a fenti képet):

1. alsó rész
2. felső rész
3. elülső
4. vissza
5. 4x tartó

Minden alkatrész kinyomtatható támaszok nélkül. A fájlokat és néhány más tervemet is megtalálhatja a Thingiverse webhelyen:

A kijelző a tartókkal és egy kétoldalas szalaggal rögzíthető az előlapra. A gombos kapcsoló és a femal csatlakozó a hátsó és a hátsó panelhez van csavarozva. 3x20 mm -es csavarokkal kötöttem össze a ház két felét. Az elülső és a hátsó panel hornyainak tűrései viszonylag szűkek. Szükség esetén az elülső és a hátsó panelt a szélükön (belülről meg kell csiszolni a felület megsemmisülése érdekében).

4. lépés: A Raspberry PI beállítása

Ez a telepítési útmutató több telepítési utasítás összeállításán alapul különböző forrásokból (e-Ink kijelző gyártók, stb.). Számomra az utasítások a kívánt eredményhez vezettek. Mivel nem vagyok Linux szakértő, nem végeztek optimalizációkat vagy hasonlókat. Tisztában vagyok vele, hogy biztosan vannak jobb és hatékonyabb megoldások.

Tegyük fel, hogy a Raspbian már telepítve van a Pi -re (sok oktatóanyag található az alapvető operációs rendszer telepítéséről), és van egy kijelzője (miniHDMI -n keresztül), egér és billentyűzet csatlakoztatva. Feltételezzük a routerhez vagy az internethez megfelelően beállított WLAN -kapcsolatot is. Eltérő rendelkezés hiányában minden telepítési eljárást a terminálon végeznek.

Telepítse a Távoli asztalt (a PI eléréséhez a számítógépről):

sudo apt-get update

sudo apt-get

telepítsd az xrdp -t

vagy fej nélkül is dolgozhat az ssh-n keresztül (lásd pl.

Jelszó módosítása:

www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=193620

Speedtest telepítése:

sudo

apt-get install python-pip

sudo pip install speedtest-cli

a sikeres telepítés teszteléséhez futtassa a Speedtestet a terminálon:

speedtest-cli

ha minden helyes, akkor valami olyat kell kapnia, mint a fenti első képen.

Telepítse a wiringPI -t

sudo apt-get install git-core

git klón git: //git.drogon.net/wiringPi

cd huzalozásPi

./épít

(lásd még:

Alternatív megoldás:

sudo apt-get install wiringpi

(lásd:

Telepítse a BCM2835 programot

(lásd:

Letöltés bcm2835-1.60.tar.gz (vagy újabb verzió, ha elérhető)

tar zxvf bcm2835-1.60.tar.gz

cd bcm2835-1.60

./Beállítás

készíteni

sudo ellenőrizze

sudo make install

Telepítse a Python képalkotó könyvtárat

sudo apt-get install python-imaging

Alternatív megoldás:

sudo apt-get install python-pil

Engedélyezze az I2C funkciót.

Futtassa a következő parancsot a Raspberry Pi tábla konfigurálásához:

sudo raspi-config

Válassza az Interfészbeállítások-> I2C -> igen lehetőséget az I2C magvezérlőjének elindításához. Ezután módosítania kell a konfigurációs fájlt is. Futtassa a következő parancsot a konfigurációs fájl megnyitásához:

sudo nano /etc /modules

Adja hozzá a következő két sort a konfigurációs fájlhoz

i2c-bcm2708

i2c-dev

Lásd még:

Engedélyezze az SPI funkciót

Futtassa a következő parancsot a Raspberry Pi tábla konfigurálásához:

sudo raspi-config

Válassza az Interfészbeállítások-> SPI -> igen lehetőséget az SPI core driver elindításához.

További betűtípusok telepítése:

sudo apt-get install ttf-mscorefonts-installer

Betűtípusok letöltése és telepítése (Roboto + Droid)

gksudo

pcmanfm

A filemanager elindítása root jogosultságokkal, és a truetype betűtípusok másolása a/usr/share/fonts/truetype mappába

Alternatív megoldás:

Másolja a betűtípusokat a Letöltések mappába WinSCP -vel (az ssh -t engedélyezni kell a WinSCP használatához)

sudo cp -r/home/pi/Letöltések/droid/usr/share/fonts/truetype

sudo cp -r/home/pi/Letöltések/roboto/usr/share/fonts/truetype

A betűtípus mappa eléréséhez root jogosultságokra van szüksége. Talán vannak jobb módszerek is erre (mint már említettem, nem vagyok Linux -szakértő), de mindkét módszer bevált.

Python fájlok:

A filemanger segítségével hozzon létre egy új "bandwidth_monitor" mappát

Másolja az összes fájlt a bandwidth_monitor könyvtárba

Tegye futtathatóvá a python fájlokat és a szkriptet

chmod +x *.py

chmod +x speedtest-cron.sh

A crontab beállítása

crontab -e

A Crontab a program végrehajtásának ütemezésére szolgál pl. sebességteszt 30 percenként. Adja hozzá a következő sorokat a crontabhoz (lásd a második ábrát is):

@reboot/usr/bin/python /home/pi/bandwidth_monitor/post_restart_message.py &

@reboot sleep 30 &&/usr/bin/python /home/pi/bandwidth_monitor/poll_test_now_button.py */30 * * * * /home/pi/bandwidth_monitor/speedtest-cron.sh */3 * * * */usr/ bin/python /home/pi/bandwidth_monitor/poll_killswitch.py 13 03 * * */usr/bin/python /home/pi/bandwidth_monitor/refresh_display.py

Az ütemezett feladatok leírása:

• újraindításkor az újraindítás üzenet íródik az IOT műszerfalra
• újraindításkor a teszt_now_button elindul
• 30 percenként sávszélesség -mérést végeznek
• 3 percenként ellenőrzik a távoli visszaállítás gomb (az IOT műszerfalon) állapotát
• naponta egyszer elindul a kijelző frissítési ciklusa.

A programok rövid leírását lásd a szoftver részben.

5. lépés: Szoftver

A szoftver több fájlra / programra van felosztva:

A bandwidth_monitor_0_4.py a fő program, amelyet a Crontab félóránként meghív. Sávszélesség -tesztet hajt végre (a speedtest.net parancssori verzióján keresztül). A teszt során az RGB LED kék színű. Ha a sávszélesség meghaladja a kiválasztott küszöbértéket, akkor az érték megjelenik az e-ink kijelzőn (időbélyeggel együtt), és exportálásra kerül az Ubidots műszerfalba. Ha a sávszélesség a küszöbérték alatt van, a LED pirosan világít, és a mérést rövid késleltetés után megismétlik. 3 negatív kísérlet után a relé aktiválódik, és így a modem áramellátása megszakad. A visszaállítási kód (érték = 2) be van írva a napló részbe.

poll_killswitch.py beolvassa a logikai változó állapotát az irányítópulton. Ha a killswitch_state igaz, akkor a relé aktiválódik, és a modem áramellátása megszakad. Az RGB LED zöldre vált a killswitch lekérdezése közben. A visszaállítás után a killswitch_state értéke hamis, és egy bejegyzés jön létre a műszerfal napló részében (érték = 1).

poll_test_now_button.py várja a tok előlapján található nyomógomb megnyomását. A gomb aktiválásával a sávszélesség mérése manuálisan aktiválódik. A program indításakor (a Raspberry Pi újraindításakor) az RGB LED pirosan villog.

A post_restart_message.py írja a visszaállítási kódot (érték = 3) a műszerfal napló részébe. Ez azt jelzi, hogy a sávszélesség -figyelő újraindult. A program indításakor az RGB LED kéken villog.

A test_LED.py és a test_relay.py egyszerű parancsfájlok, amelyekkel tesztelhető az RGB LED és a relé hardver funkciója.

Az epdconfig.py és az epd2in9.py az illesztőprogram a Waveshare által biztosított e-ink kijelzőhöz.

Annak érdekében, hogy a programok hozzáférhessenek az Ubidots irányítópulthoz, hozzá kell adnia egyéni tokeneket és eszköz- vagy változóneveket (ha különböző jelöléseket használ). Keresse meg a fenti képhez hasonló részt (cserélje le XXXXXXXX jelszavával).

Az irányítópult felépítéséről és a műszerfal Python programba történő integrálásáról szóló átfogó oktatóanyagok közvetlenül az Ubidots oldalon (https://help.ubidots.com/en/) vagy a Google -on találhatók.

6. lépés: IOT irányítópult

Az Ubidots által üzemeltetett irányítópult (lásd: https://ubidots.com) számos olyan területet tartalmaz, amelyeket az alábbiakban röviden ismertetünk.

1. A feltöltési és letöltési sebesség időbeli sorrendje. Félóránként új érték kerül be a diagramba.
2. A mért ping idő időbeli lefolyása. Félóránként új érték kerül be a diagramba.
3. Az átlagos letöltési sebesség időbeli sorrendje. A 24 óra átlagértékét kiszámítják és a diagramba írják.
4. Az aktuális mérési értékek táblázatos ábrázolása, beleértve az időbélyeget.
5. Távirányító gomb a modem visszaállításához az interneten keresztül. A lekérdezés 3 percenként történik, azaz eltarthat egy ideig, amíg a műveletet végrehajtják.
6. Az utolsó nullázás naplózása, beleértve a visszaállítás okát (távoli aktiválás, kikapcsolás vagy feszültségkiesés, a minimális sávszélesség alá csökken)

Az irányítópult felépítéséről és a műszerfal Python programba történő integrálásáról szóló átfogó oktatóanyagok közvetlenül az Ubidots oldalon (https://help.ubidots.com/en/) vagy a Google -on találhatók.