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Raspberry Pi環境構築

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Kaoru Tisen edited this page Dec 5, 2018 · 10 revisions

本プロジェクトでは，Slackに投稿するためのハードウェアとしてRaspberry Pi Zero WH 3B(にアップデート)を利用しています．
本記事では，Raspberry Pi Zero WH 3Bのセットアップについて，実際に行った手順をもとに，簡単な説明をします．

ハードウェア/接続セットアップ

ネットワーク接続

WiFi接続

ネットワークへはWiFiで接続します．通常，WPA2-PSKでは簡単な手順でこのセクションは終了しますが，大学ネットワークに接続して利用する都合上，ここではWPA2-PEAPを利用する必要が有ります．このための手順が複雑で，明確で決定的なドキュメントを見つけられなかったため，ここで詳しく説明します．
先ずは以下のファイルを次のように編集しましょう:
/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=JP

network={
        ssid="eduroam"
        scan_ssid=1
        key_mgmt=WPA-EAP
        eap=PEAP
        identity="[学籍番号]@shibaura-it.ac.jp"
        password=hash:xxxxxxxx
        phase1="peaplabel=0"
        phase2="auth=MSCHAPV2"
}

ハッシュ化されたパスワードはecho -n "[パスワード]" | iconv -t utf16le | openssl md4で求まります．
上の設定を自動で生成するプログラムを用意したので，必要に応じてご利用ください．
編集が終わったら，次のコマンドを実行します．wpa_supplicant -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -B
/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.confファイルを確認し，もし変更されていれば，また上と同じ内容に書き換えて，再起動します．
この手順で接続が完了します．
詳細はこの記事がよくまとまっていて良いでしょう．

ソフトウェアセットアップ

Docker環境構築

Raspberry PiからI2C入出力，Slackへの投稿を行うために，ドキュメント/ライブラリが多くコードが短くメンテナンスがしやすいPythonをメインの開発言語として選択しました．
本セクションではDocker，Python，pip，pipenvの環境構築について説明します．
旧記事も残しますが，本セクションの内容は，Raspberry Piのアップデートによる性能向上に伴い環境をDockerに移行した為，大幅に変更しています．

Dockerインストール

Dockerは最新のものを簡単にインストールする為に，公式配布のスクリプトを利用します．

$ curl -sSL https://get.docker.com/ | sh
$ sudo usermod -aG docker [username]

Dockerをインストールしたら，リポジトリ内のスクリプトが基本的に自動でDocker buildなどを行ってくれます．これで環境構築は終わりです．

Python環境構築(旧環境構築記事)

Pythonインストール

Raspberry Pi上でapt install python3でインストールできるのは記事記載現在でPython3.5になっています．
手元の開発環境ではPython3.7を使っており，pipenvもこれに合わせて作成しているので，Raspberry Pi上のPythonバージョンもこれに合わせるため，Python3.7をコンパイル，インストールします．

$ sudo apt update
$ sudo apt install build-essential tk-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev libreadline6-dev libdb5.3-dev libgdbm-dev libsqlite3-dev libssl-dev libbz2-dev libexpat1-dev liblzma-dev zlib1g-dev libffi-dev
$ curl -O https://www.python.org/ftp/python/3.7.0/Python-3.7.0.tar.xz
$ tar xf Python-3.7.0.tar.xz
$ cd Python-3.7.0
$ ./configure
$ make
$ sudo make altinstall

これは現時点での環境の都合上，こういった手順やコマンドになっていますが，実際の環境構築時にはaptでインストールできるバージョンや手元の開発環境で，インストール手段/バージョンを選択してください．
ここまででPythonのインストールが終わりました．ここからは，pipのインストールに移ります．

pipインストール

pipはPythonパッケージを容易に管理できるようにするためのツールです．インストールに関して詳しくはpipの公式記事を参照してください．

$ curl -O https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
$ python3 get-pip.py

これで完了です．ただし，後述しますが，pipenvとの都合上，記事記載現在，最新のpip==18.1は使えなかったため，1つバージョンを落とした18.0をインストールしました．

$ pip install pip==18.0

上手くいけばこれで完了です．

pipenvインストール

Pythonでのプロジェクトで利用するパッケージ依存の問題を簡単に解消するため，ここではpipenvを利用しています．
pipenv自体のインストールから，仮想環境のインストールまでが以下のコマンドで完了します．事前にcdでリポジトリのディレクトリに移動しておいてください．

$ pip install --user pipenv
$ pipenv install

pipenvは，記事記載現在，pip==18.1との問題を抱えています．no module...等のエラーが発生した場合，pip==18.0をインストールしてください．
もしpipenv installがPipfile.lockとのhashチェックで失敗する場合，Raspberry Piが独自のパッケージリポジトリを利用しているなどの問題が考えられます(参考)．その場合は，pipenv install --skip-lockで問題を回避することができます．

ここまでで基本的なPython環境構築は終了です．

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