Nếu bạn sẽ truyền lượng dữ liệu lớn lên đám mây (cloud), bạn có thể cải thiện hiệu năng và thời gian phản hồi bằng cách dùng Raspberry Pi làm edge gateway. EdgeX Foundry là một nền tảng bạn có thể dùng để xây dựng giải pháp Internet of Things (IoT) tùy chỉnh, bằng cách tiêu thụ và xử lý dữ liệu từ các thiết bị thông minh và cảm biến khác nhau trên mạng tự động hóa gia đình của bạn.
Trong bài viết này, bạn sẽ học cách ghi lại dữ liệu hiệu quả hơn bằng cách biến Raspberry Pi 4 thành điểm kết nối giữa đám mây và bất kỳ cảm biến, thiết bị thông minh và bộ điều khiển nào trên mạng của bạn.
Ghi dữ liệu lên đám mây có thể giúp bạn xác định xu hướng: ví dụ, dùng cân thông minh ghi lại cân nặng hàng ngày hoặc xe đạp tập thông minh ghi số dặm bạn đã đạp. Khi bạn truyền lượng dữ liệu lớn lên đám mây, bạn thường có thể giảm thời gian phản hồi và chi phí truyền mạng bằng cách tiền xử lý (pre-processing) dữ liệu đó cục bộ.
Chuẩn Bị
Để hoàn thành hướng dẫn này, bạn cần:
- Raspberry Pi 4
- Thẻ SD
- Laptop hoặc máy tính để tải hình ảnh hệ thống Ubuntu
- Cáp nguồn tương thích với Raspberry Pi
- Cáp Ethernet
- Cáp micro HDMI
- Màn hình ngoài
- Bàn phím ngoại vi và cách kết nối với Raspberry Pi
- Chuột là tùy chọn hoặc dùng trackpad trên bàn phím ngoài
Ghi Ubuntu Lên Raspberry Pi
Để biến Raspberry Pi thành Edge Gateway, bạn sẽ cần Ubuntu 19.10. Phiên bản Ubuntu sau có thể cũng hỗ trợ EdgeX Foundry, nhưng quá trình thiết lập Raspberry Pi làm Edge Gateway có thể khác.
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ ghi hình ảnh hệ thống Ubuntu dùng ứng dụng balenaEtcher miễn phí.
- Truy cập trang web Ubuntu và tải phiên bản 64-bit Ubuntu 19.10 cho Raspberry Pi 4.
- Cắm thẻ SD vào laptop hoặc máy tính.
- Khởi chạy ứng dụng Etcher.
- Trong Etcher, nhấp "Select image", rồi chọn tệp Ubuntu vừa tải.
- Nhấp "Select target", rồi chọn phương tiện boot đích, trong trường hợp này là thẻ SD.
Etcher sẽ ghi hình ảnh hệ thống vào thẻ SD.
Khởi Động Raspberry Pi Vào Ubuntu
Chúng ta đã sẵn sàng khởi động Raspberry Pi:
- Tháo thẻ SD từ laptop/máy tính và cắm vào Raspberry Pi.
- Kết nối màn hình với Raspberry Pi bằng cáp micro HDMI.
- Kết nối bàn phím với Raspberry Pi.
- Kết nối cáp Ethernet với Raspberry Pi.
- Cắm Raspberry Pi vào nguồn. Thiết bị sẽ tự động khởi động.
- Khi Ubuntu khởi chạy lần đầu, sẽ có nhắc nhập username và password. Username mặc định cho Ubuntu 19.10 là "ubuntu", và mật khẩu cũng là "ubuntu".
- Khi được nhắc, tạo mật khẩu mới.
Giờ sẽ có quyền truy cập Terminal để nhập tất cả lệnh cần thiết để cung cấp (provision) Raspberry Pi làm Edge Gateway.
Cài Đặt EdgeX Foundry
Để cài đặt nền tảng EdgeX Foundry, chạy lệnh sau trong Terminal:
sudo snap install edgexfoundry
Ubuntu sẽ tải snap EdgeX Foundry, chứa tất cả dịch vụ cần thiết để chạy EdgeX, bao gồm EdgeX core, bảo mật và dịch vụ tham chiếu hỗ trợ, cộng với Consul, Kong, MongoDB, và Vault.
Tất cả công việc EdgeX có thể thực hiện trong giao diện người dùng web (UI). Để tải UI này, nhập lệnh sau trong Terminal:
sudo snap install edgex-ui-go --channel=latest/beta
Khi tải xong, khởi chạy trình duyệt web và nhập URL sau: https://((your-raspberry-pir-url):4000/
Ví dụ, địa chỉ IP Raspberry Pi của tôi là 192.168.1.45, cho tôi URL: https://192.168.1.45:4000/.
Nếu địa chỉ IP Raspberry Pi không biết, lấy nó bằng lệnh Terminal sau:
hostname -I
Khi URL này tải xong, bạn sẽ được đưa đến EdgeX Foundry Console.
Thêm Raspberry Pi Làm Edge Gateway
Đăng nhập vào console với username và password mặc định, đều là "admin".
Để cung cấp (provision) Raspberry Pi làm Edge Gateway:
- Trong menu bên trái của Console, chọn "Gateway".
- Tạo gateway mới bằng cách nhấp "Add".
- Đặt tên và mô tả cho Gateway.
- Nhập địa chỉ IP của thiết bị Raspberry Pi.
- Nhấp "Submit".
Raspberry Pi giờ nên xuất hiện trong Console, sẵn sàng dùng.
Kết Luận
Trong bài viết này bạn đã học cách thiết lập Raspberry Pi 4 làm Edge Gateway.
Nếu bạn đã làm theo hướng dẫn này, chúng tôi rất muốn nghe bạn đang dùng Raspberry Pi như thế nào làm điểm kết nối giữa đám mây và mạng nhà thông minh của bạn, vì vậy hãy chia sẻ dự án gateway của bạn trong bình luận bên dưới!