カテゴリー: raspbery pi

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/etc/rc.localからsystemdになってました

ラズパイでmyfareアプリを起動時に立ち上げしようと思ってrc.localに記述しても起動しません。実は最近のLinuxのバージョンではrc.localは単にipアドレスの表示をするだけになっていて、アプリの起動はsystemdを使えということのようです。しかしsystemdに設定したつもりでも起動するとエラーになります。実行ファイルと同じディレクトリに配置しているファイルが見つからないと言われます。

$ sudo systemctl status myfare.service
● myfare.service - myfare
     Loaded: loaded (/etc/systemd/system/myfare.service; enabled; vendor preset>
     Active: failed (Result: exit-code) since Wed 2023-04-19 11:57:00 BST; 9s a>
    Process: 1805 ExecStart=/home/pi/myfare/main (code=exited, status=1/FAILURE)
   Main PID: 1805 (code=exited, status=1/FAILURE)
        CPU: 121ms

Apr 19 11:57:00 rasp-b systemd[1]: Started myfare.
Apr 19 11:57:00 rasp-b main[1805]: open uid.json: no such file or directory

事例検索して行き着いたのが、WorkingDirectory設定。

[Unit]
Description=myfare

[Service]
WorkingDirectory=/home/pi/myfare/
Type=simple
ExecStart=/home/pi/myfare/main

[Install]
WantedBy = multi-user.target

つまりこれを指定しないと、実行ファイルからファイルを見つけられなくなります。

systemdの記述方法はネットにたくさんありますが、ここに行き着くのに一時間以上。大本のマニュアル見た方が早かったかと思いますが、ともかくも以下の一連のコマンドの手順で自動起動できました。


サービスファイルを記述して、daemonのリロード
$ sudo systemctl daemon-reload
起動確認
$ sudo systemctl start myfare.service
正常に起動していることを確認
$ sudo systemctl status myfare.service
起動時にサービスを有効化
$ sudo systemctl enable myfare.service

 

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Golangアプリは単純にクロスビルドしても動かない（DBドライバがcgo使ってる）

Macで開発したアプリをラズパイで動かそうとしましたが、そのままでは動かない。なぜならgormもdbドライバーもcgoを使っている、つまりターゲットのgccを用意してそれを指定しないといけないから。

とりあえず動かすだけなら、すごく時間はかかりますがラズパイでビルド、２時間ぐらい放置してたらビルド完了してました。

実行ファイルを起動すると、Macよりは多少レスポンスは遅いのですがちゃんと動作しています。

<layout.html>

これだけはws://mbair.local:8080/wsをラズパイに変更が必要です。

 window.onload = function () {
  socket = new WebSocket("ws://mbair.local:8080/ws");
  socket.onopen = function () {
    append_message("system", "Socket Connected");
  };
  socket.onmessage = function (event) {
    append_message("server", event.data);
  };

  const send = function (){
    socket.send("")
  }
  setInterval(send, 500);

};

クロス環境をどうするかですが、Dockerがおすすめのようなので、それでやってみます。

メモリ使用状況は、こんな感じです、クライアント一台だけで、

すぐにもう一台増やすと、およそ200KBぐらい増えていますが、この程度では普通には十分です。

 

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M5StackC plusとラズパイ Model B+をつなぐ

いずれMyfareカードリーダーのアプリはラズパイで動かすので、つないでみた。まずはUSBがtype-Aで物理的に接続の簡単なラズパイ Model B+でつないでみます。最初I2Sのオーディオ拡張ボード挿入したままだと電源入らずラズパイも起動しないから、拡張ボードを外すと起動できました。

外部電源が不足か、ラズパイ本体から電力供給できないかのどちらかですが、USB type-Aにはmini-Bの5Vから直接供給しているので外部電源の容量不足のようです。

ラズパイからの見え方は、

$ lsusb
Bus 001 Device 005: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 Serial (UART) IC
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Microchip Technology, Inc. (formerly SMSC) SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter
Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Microchip Technology, Inc. (formerly SMSC) SMC9514 Hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

Device 005が該当で、当然ながらMacで読んだ値と同じで、

port.VID == “0403” && port.PID == “6001”

となります。

他の要因もあるから、Macでクロスコンパイルしたバイナリがそのまま動くかどうか？

 

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Raspberry PIのホスト名を変える

ラズパイがネットワーク内に複数台存在しているとmDNSで識別できないから、どれかの変更が必要です。

そのためには、

/etc/hostnameと/etc/hostsを二つとも変更します。

/etc/hostname
/etc/hosts

pi@raspberrypi:~ $ cat /etc/hostname
rasp-b

pi@raspberrypi:~ $ cat /etc/hosts
127.0.0.1	localhost
::1		localhost ip6-localhost ip6-loopback
ff02::1		ip6-allnodes
ff02::2		ip6-allrouters

127.0.1.1		rasp-b

変更後にリブートすれば、サイドのログオン時には設定したホスト名が使えるようになります。

 

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Goの並行処理

Goの並行処理は、関数の前にGoを入れるだけで処理対象になります。リソースの排他処理が必要なときには他の言語と同様なmutexを使う、あるいはチャネルを使っても良さそうです。

<素数を求めるコード>

package main

import (
    "sync"
	"time"
	"fmt"
)

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	var mu sync.Mutex
	c := 2
	odd := []int{}
	tStart := time.Now()
	for i := 2; i <= 10000*1000; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			defer wg.Done()
			flag := true		// if odd number, stay "true"
			mu.Lock()
			defer mu.Unlock()
			for j :=2; j*j <= c ; j++ {
				if c%j == 0{
					flag = false
					break
				}
			}
			if flag == true{
				odd = append(odd, c)
			}			
			c++
		}()
	}
	wg.Wait()
	tStop := time.Now()
	fmt.Println(len(odd))

	el := tStop.Sub(tStart)
	fmt.Println(el)
}

mutexを宣言する場所はこのケースではc++の直前でも良さそうなのですが、この位置じゃないとちゃんと結果が出ません。(TBD)

ちなみにC++との実行速度の比較、

千万までの素数計算をM1 Macでさせると、

C++ : およそ1.5秒、Go : およそ６秒と四倍程度遅い。スクリプト言語とは比べようもなく速いのですが。

しかしGoで並行処理をやめて（関数の先頭にgoを付けない）シングルスレッドにすると1.3秒程度で処理完了するから、並行処理にするとオーバーヘッドの分遅くなるだけです。実はGoはシングルスレッド（ネーティブで）でもマルチコアで並列処理を実行するようですね。

—————————————————

さらに以下のコードをM1 MacとRaspberry PI B+(700MHz single core)で実行速度を比較（実行速度向上の点からはほぼ無意味な並行処理）すると、

おおよそラズパイは1/150の実行速度、

 

 

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Goの標準のwebサーバー機能(@RaspberryPI)

Goの標準のライブラリにnet/httpというのがあって、これを使うとwebサーバーが簡単に立ち上げできます。もちろん複雑なことをやるならば他の言語と同じようにフレームワーク（実は単にnet/httpのラッパーらしい）が必要となるのですが。

ともかくも、以下のコードだけでhttp://raspberrypi.local:4000で実行ファイルディレクトリのpubディレクトリにあるindex.htmlの静的ページを返します。別にラズパイ以外でも同じなのですが、実際に使うのはラズパイだろうからラズパイでやっています。

package main

import (
    "net/http"
)

func main() {
    fs := http.FileServer(http.Dir("pub"))
    http.Handle("/", fs)
    http.ListenAndServe(":4000", nil)
}

ブラウザからアクセスするとこんな感じです、スタイルは未指定。

今時の言語ではwebサーバーは特別に分離しないで言語と一体化が自然な流れになってきています。

 

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Golangでクロスビルド

Go言語の特徴の一つだと思いますが、クロス環境のバイナリを環境変数の指定で作成できること。

例えば
Raspberry PIのような決して早くはないハード用のバイナリをMacで作成するのは現実的だろうと思う。

<hello_go.go>

package main
import "fmt"
func main(){
	fmt.Println("hello Go", 2*3)
}

のシンプルなソースを環境変数指定でビルドします。Raspberry PIの環境変数は、

$ go env
GO111MODULE=""
GOARCH="arm"
GOBIN=""
GOCACHE="/home/pi/.cache/go-build"
GOENV="/home/pi/.config/go/env"
GOEXE=""
GOEXPERIMENT=""
GOFLAGS=""
GOHOSTARCH="arm"
GOHOSTOS="linux"
GOINSECURE=""
GOMODCACHE="/home/pi/go/pkg/mod"
GONOPROXY=""
GONOSUMDB=""
GOOS="linux"
GOPATH="/home/pi/go"
GOPRIVATE=""
GOPROXY="https://proxy.golang.org,direct"
GOROOT="/usr/local/go"
GOSUMDB="sum.golang.org"
GOTMPDIR=""
GOTOOLDIR="/usr/local/go/pkg/tool/linux_arm"
GOVCS=""
GOVERSION="go1.19.4"
GCCGO="gccgo"
GOARM="6"
AR="ar"
CC="gcc"
CXX="g++"
CGO_ENABLED="1"
GOMOD="/home/pi/go_prj/go.mod"
GOWORK=""
CGO_CFLAGS="-g -O2"
CGO_CPPFLAGS=""
CGO_CXXFLAGS="-g -O2"
CGO_FFLAGS="-g -O2"
CGO_LDFLAGS="-g -O2"
PKG_CONFIG="pkg-config"
GOGCCFLAGS="-fPIC -marm -pthread -Wl,--no-gc-sections -fmessage-length=0 -fdebug-prefix-map=/tmp/go-build1086455489=/tmp/go-build -gno-record-gcc-switches"

必要なのは、上のリストでGOOS=linux GOARCH=arm GOARM=6の部分、

ビルドを以下のコマンドで実施して、

$ GOOS=linux GOARCH=arm GOARM=6 go build hello_go.go

scpでRaspberry PIに転送でうまく実行できました、最初どこかのページでGOARM=7になっていたので、それで実行すると、

$ ./hello_go

Illegal instruction

と言われたので、ラズパイ環境からそのまま使用するのが間違いないでしょう。当然ラズパイでもバージョンで異なるはずですが、ここで使ったのはかなり初期の素のラズパイB+です。

ただし、ネーティブ環境よりはビルド時間遅くなっています。これはある意味当然かもしれませんが、それでもラズパイでビルドするよりはずっとマシだと思います。

 

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Macでscpコマンド使う時、

相手がRaspberry PIの時ですが、ラズパイ側のターミナルからMacのファイルを指定するとMacのセキュリティを緩めないといけないから、Mac側のターミナルからアクセスするのが正しいだろうと思う。相手次第ですがね、

こんな感じで、

% scp -r /Users/ファイル or フォルダ指定 pi@raspberrypi.local:~/

本来ならafp使いたかったけど、何故か動かないから代替えでファイル転送使う時に感じたこと。

 

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ラズパイでWebSocket通信（その３）

 

https://isehara-3lv.sakura.ne.jp/blog/2022/11/29/ラズパイでwebsocket通信（その２）/

の続編で、

① M5stackからラズパイにUDPでデータ送信して、

② ラズパイとクライアント間でweb_socket使ってリアルタイムのデータ更新（今は５秒毎にM5stackから送信）、

③ 受信データをchart.js使ってグラフ化（データ最大５回分）、

します。

WebSocketで送られるデータ形式は汎用性考慮してjson形式を使っています。

全体のコードは、

M5stack側、

https://github.com/chateight/multi_sensor_udp_comm

ラズパイ側、

https://github.com/chateight/web_socket

となります。現状、測定値を送信するのはthermo_sensorのコードだけですが、他のセンサーでも同じルーチン(udp_loop(String))呼び出せば送信できます。

web_socketはセッションが有効な時しか働かないので、セッションが切れればデータは更新されません。

ブラウザ画面の表示はこちらを、

m5stack_ws – 720WebShareName

 

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ラズパイでWebSocket通信（その２）

ラズパイでWebSocketの環境構築

の続編です。

Expressのプロジェクトのviews以下に以下のファイルを配置しました。pugファイルの継承機能の確認も兼ねています。block inheriの直下にblock contentがあるので、index.pugの内容が挿入されて結果として作成されるHTMLファイルは複数のpugファイルから構成されます。

layout.pug
--------------
doctype html
html
  head
    title= title
    link(rel='stylesheet', href='/stylesheets/style.css')
    <script src="./javascripts/ws_client.js" defer>
  body
    block inheri<


inheri.pug
--------------
extends layout
block inheri
  block content
  p Test site for M5stack data transfer using UDP & WebSocket
  p#message.poor-writing ws test button

  <input type="button" id="send_server" value="send" />

  <div id="mes">web socket out put area</div>

index.pug 
-------------- 
extends inheri 

block content 
  h1= title 
  p #{title} is provided for timely data access 
  p ----------------------------------------------

クライアント側で動作するws_client.jsとサーバー側で動作するws_server.jsスクリプトです。いずれもpublic/javascriptsに配置してます。

ブラウザ上のbuttonを押すとサーバー側ではws_server.jsが検出して、サーバー側からレスポンスを返しています。

ws_client.js
--------------
        const ws = new WebSocket('ws://raspberrypi.local:3002')
 
        ws.onopen = e => {
            console.log('Hello M5 server!')
        }

        ws.onmessage = e => {
            const mes = document.querySelector("#mes");
	        mes.textContent = e.data;

            console.log('received data:%s',e.data)
            console.log(e)
        }


        ws.onerror = e => {
            console.log('fail to connect:${e.data}')
            console.log(e)
        }

        document.getElementById('send_server').addEventListener('click', () => {
            ws.send('call back from the button')
        })


ws_server.js
--------------
const WebSocketServer = require('ws').Server;

const wss = new WebSocketServer({ port: 3002 });

wss.on('connection', ws_client => {

  ws_client.send('good morning');

  ws_client.on('message', data => {
    console.log('send data: %s', data);
    ws_client.send('received the data:' + data);
  });
});

<起動>

Express:

$ npm start

WS:

$ node ws_server.js

別々に起動してもいいけど、おそらくExpress側で起動する様にできるはず。

ブラウザ画面の動画

以下の画面操作の動画です。

参考サイトは、

pugの継承

https://qiita.com/zenno04/items/d16f881170170b567b16

簡単ws使い方

https://ai-soldier.work/websocket-node-ws/

 

次にやりたいことはM5stackと以下のようにつなぐこと、Port 3000は共通ですが、UDPとTCP/IPの違いなので問題ありません。

 

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