Instrucciones para configurar la RPi como pasarela

Esta RaspberryPi es la pasarela para enviar los datos a la nube a través de una red 3G con la plataforma Blues.io. Para poder hacer el proceso de configuración se tiene que habilitar ssh en la RPi desde la instalación y si es necesario la configuración de wifi para hacer el acceso remoto.

Configuración inicial

Para poder instalar la mayoría del software necesario hay cumplir algunos prerequisitos como contar con pip, git y otras utilidades.

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install python3 python3-pip
sudo apt install i2c-tools git
sudo pip3 install smbus

Instalado el software es necesario habilitar la comunicación por I2C en la RPi entrando en sudo raspi-config en el menú de opciones de interfaces.

Despues hay que reiniciar y comprobar que el acceso a i2c esta funcionando sudo i2cdetect -y 1 y clonar el repositorio de los scripts para controlar la UPS.

git clone https://github.com/geekworm-com/x728
chmod +x ./x728/*.sh
cd x728
sudo ./x728-v2.0.sh

Para después reiniciar el sistema y que se habilite el modo de apagado seguro del UPS.

Configuración de blues

Para acceder y configurar el servicio de blues hay que descargar la versión más reciente de la herramienta de linea de comando Notecard CLI en el (respositorio de GitHub)[https://github.com/blues/note-go/releases] o con los siguientes comandos:

wget https://github.com/blues/note-go/releases/download/v1.4.9/notehubcli_linux_arm.tar.gz
wget https://github.com/blues/note-go/releases/download/v1.4.9/notecardcli_linux_arm.tar.gz
tar xzf notecardcli_linux_arm.tar.gz
PATH=$PATH:/home/pi
notecard -interface i2c
sudo pip3 install note-python python-periphery

Ya en la Notecard CLI ya que registrar la terminal para que pueda enviar datos a la nube. Para ello primero se ejecuta el comando notecard -play que genera una terminal interactiva para ingresar los comandos de la API en formato JSON.

{"req":"card.version"}
{"req":"hub.set", "product":"com.gmail.mauriciobenjamin:templomayor"}
{"req":"hub.sync"}

La primera solicitud retorna los datos de la versión de la tarjeta, la segunda registra la tarjeta en el proyecto respectivo y la tercera inica la sincronización entre la Notecard y el Notehub.

Comunicación entre los RPi con MQTT

Los datos que recopila la RPi que funciona como controladora se van a enviar a través de MQTT donde la RPi pasarela funcionara como broker del sistema. Para ello es necesario instalar los siguientes paquetes (Las librerias de Python hay que instalarlas con sudo para que puedan cargarse por systemd):

sudo apt install mosquitto mosquitto-clients
sudo pip3 install paho-mqtt

Después de instalar mosquitto se tiene que copiar el repositorio con el script para generar el cliente de MQTT y comenzar a recibir mensajes de RPi-hub.

git clone https://github.com/mauriciobenjamin/mosquitto_rpivsrpi.git

Ahora es necesario habilitar el script para que inicie automáticamente al reiniciar la RPi-gateway. Para ello lo recomendable es incluirla en systemd con creando una unidad en /lib/systemd/system/mqtt_listener.service e incluyendo la siguiente información en el archivo:

[UNIT]
Description=Cliente de MQTT que recibe los mensajes y los transmite a BlueHub
After=multi-user.target

[SERVICE]
Type=idle
ExecStart=/user/bin/python3 /home/pi/mosquitto/main.py 
StandardOutput=/home/pi/mosquitto/mqtt.log
StandardError=/home/pi/mosquitto/errors.log

[Install]
WantedBy=multi-user.target

En seguida se tiene que dar los permisos necesarios al servicio con:

sudo chmod 664 /lib/systemd/system/mqtt_listener.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable mqtt_listener.service

El respostitorio con todos los datos para la instalación quedaría en github

Reducción del consumo de energía

Para evitar que las baterías se consuman demasiado rápido, se tienen que realizar los siguientes ajustes en la configuración de la RaspberryPi.

Apagar puertos USB

Para controlar el encendido y apagado de los puertos USB se empleó la utilidad uhubctl que permite controla la energía de los puertos USB.

sudo apt intall libusb-1.0-0-dev
git clone https://github.com/mvp/uhubctl
cd uhubctl
sudo make install

Para inahabilitar los puertos USB en una RPi3 se usa el comando:

sudo uhubctl -l 1-1 -p 2 -a 0

Si se quisiera inhabilitar lo wifi y ethernet se puede usar:

sudo uhubctl -l 1-1 -p 1 -a 0

Estos comandos se pueden usar en .bashrc para que se inactiven en cada reinicio. En config.txt se pueden activar las siguientes opciones para reducir la frecuencia del CPU y la memoria.

arm_freq_min=250
core_freq_min=100
sdram_freq_min=150
over_voltage_min=0

hdmi_blanking=1