Stampante WiFi con Arduino YUN (USB over IP)

In questo post viene mostrato come convertire una economica stampante in una stampante WiFi mediante l'utilizzo di Arduino YUN.

Di fatto YUN ha un hardware troppo ridotto per portersi permettere l'installazione di un server CUPS ma si puo' utilizzare un software USB over IP per ottenere un risultato simile. In pratica il programma instrada tutto il traffico del protocollo USB incapsulandolo sulla rete WiFi ed un client sul portatile permette di recodificarlo eliminando di fatto il supporto fisico del cavo USB

Samsugn ML2160 modificata in modalita' WiFi

Per i puristi di Linux e dell'OpenSource esiste un progetto USB/IP che permette di fare quanto descritto ma si tratta di un progetto non mantenuto (gli ultimi aggiornamenti sono del 2011) e non ha client per Mac e Windows
Io ho usato invece VirtualHere che permette l'uso gratuito del programma collegando un solo dispositivo ed ha server compilati in modo statico per praticamente tutti i sistemi operativo (anche quelli embedded come Arduino) e client per Linux, Windows e Mac

Visto YUN ha un processore MIPS si deve scaricare e lanciare il programma server vhusbdmips
Sul client si deve scaricare il programma apposito e si clicca destro sul dispositivo (in questo caso la stampante) per collegare la porta usb virtuale (i driver della stampante devono essere installati sul client)

da qui in poi il portatile vedra' la stampante come fisicamente connessa alla porta USB

Lo stesso si puo' fare con qualsiasi dispositivo come una webcam usb (testato con VLC, unico problema non sono riuscito ad ottenere la massima risoluzione)

e si possono collegare anche dischi remoti (un po' come fosse Time Capsule del marchio della mela morsicata)

ATTENZIONE : in questo caso funzionano bene le chiavette USB ma non i dischi esterni. YUN non riesce ad alimentare correttamente i dischi esterni per limiti sulla tensione in uscita. Se il disco esterno non ha l'alimentazione separata dall'USB molto probabilmente non funzionera'

Tasto insert su Mac

Ultimamente uso spesso Mac come portatile anche se di fatto sono quasi sempre collegato in shell con qualche macchina Linux

Una delle cose piu' seccanti su Mac e' la mancanza del tasto INS ed usando Midnight Commander la cosa diventa pesante.
Frugando su Internet ho trovato che questo tasto su Os X e' sostituito dalla combinazione CTRL+T
(per quanto riguarda i tasti funzione F1..F10 si ottengono premendo la combinazione Fn+F1, per l'impostazione di default devono essere modificati i tasti F9 ed F10 che sono destinati ad Expose')

ACME Terra

A seguito del precedente post, maggiori dettagli sulle impressioni di uso sulla scheda Terra

Per punti

1) la scheda non e' alimentabile da USB (almeno io non ci sono riuscito)

2) La comunicazione avviene mediante il modulo DPI (tipo FTDI di Arduino) che crea una porta seriale virtuale con cui si puo' aprire un Terminale Seriale ed entrare in shell

3) La scheda viene venduta con una microSD con sopra montata una versione di EMDebian (Emdebbed Debian). Al momento attuale, o meglio dal lulgio 2014, questa distribuzione e' morta e sono spariti anche i repository. EMDebian consigliano di usare una Debian pura e ACME riporta le istruzioni per crearsi  l'immagine Debian per la SDCard (al link sono disponibili le immagini Debian aggiornate al Novembre 2014)

4) La password di root della distribuzione giunta con la scheda SD e' "ariag25". Nel sito in alcune pagine risulta la password si "acmesystems" (sono un po' impazzito prima di trovare il link giusto)

4) Curiosamente dopo aver settato via terminale seriale l'ip ad eth0, ho attaccato il cavo cross per entrare in SSH ma le luci della scheda non si accendono. Se

5) il convertitore analogico digitale e' a 10 bit come su Arduino (o meglio come sulle Arduino base)

6) la scheda Terra, al confronto della Fox, necessita' di ulteriore hardware per accedere alle porte analogiche. Con un costo aggiuntivo di  una ventina di euro si acquista  l'adattatore Daisy Chain; nella Fox invece i contatti sono esposti anche se vanno saldati (non ci sono gli header come in Arduino in nessuna delle due schede)

7) Un kit Terra completo costa circa 200 euro a cui sono da aggiungere le spese per le espansioni. Sicuramente l'elettronica e' di piu' alta qualita' rispetto ad Arduino ma non e' esattamente una soluzione economica per fare prototipizzazione

NTP Server con GPS via Android

In questo post viene spiegato come poter utilizzare un telefono Androided  un calcolatore con Linux per creare un semplice NTP server

Questa funzione e' utile nel caso che si abbiano diversi sensori che necessariamente devono lavorare ben sincronizzati ed e' stata necessaria dopo la recente vulnerabilita' di   NTP quando l'amministratore di una grande rete a cui mi appoggio ha deciso di tagliare tutto il traffico NTP (senza peraltro avvisare gli utenti)

Era richiesto che il PC ed il telefono fossero collegati via cavo USB (e non via Bluetooth) in modo da non avere perdita di connessione ed in modo anche di alimentare in modo semplice il telefono

Sul telefono Android si deve installare ed avviare l'applicazione BlueNMEA e si collega il telefono al PC (la modalita' sviluppatore deve essere attivata per aprire il canale ADB)

a questo punto da shell si forwarda tutto il traffico sul protocollo ADB verso la porta 4352 TCP del calcolatore

adb forward tcp:4352 tcp:4352

per verificare la connessione si puo' usare telnet

telnet localhost 4352

se tutto e' andato a buon fine si dovrebbero passare i messaggi NMEA (anche se non si e' ottenuto il fix del GPS si vedono comunque le stringhe)

a questo punto si puo' installare il demone GPSD 

apt-get install gpsd gpsd-clients python-gps

si lancia quindi il demone che ascolta la porta 4352 dopo prima era stato dirottato il trafffico GPS del telefono

gpsd tcp://localhost:4352

per verificare se funziona il demone si puo' usare a linea di comando 

cgps -d

mentre in X

xgps

per fare in modo da usare il dato del tempo per il server del tempo si deve installare il demone di NTP

apt-get install ntp 

e si modifica il file di configurazione in /etc/ntp.conf

# gps ntp
server 127.127.28.0 minpoll 4
fudge 127.127.28.0 time1 0.183 refid NMEA
server 127.127.28.1 minpoll 4 prefer
fudge 127.127.28.1 refid PPS




si riavvia il servizio e si puo' interrogare


ntpq -p

Senza parole

Arduino YUN e Webcam con Fswebcam

Questo post in realta' non e' esclusivo di Yun perche' riguarda solo la parte Linux della Yun ed e' quindi applicabile anche a PC, Raspberry o sistemi simili...in ogni caso mostra come trasformare una webcam in una Ip camera con Arduino YUN

Per l'esempio ho usato una comune (e vecchiottta) webcam Logitech C310 che e' stata collegata alla porta USB della YUN. Il sistema ha riconosciuto il device senza problemi

a questo punto si devono aggiungere i moduli per FSwebcam, un programma che permette di prendere fotografie in automatico dalla webcam

si procede quindi con

opkg update
opkg install kmod-video-uvc
opkg install fswebcam

in Linino le librerie GD sono compilate senza il supporto ai font TrueType quindi non si possono aggiungere banner sopra l'immagine

Il sistema migliore e' di crearsi un file di configurazione che poi' sara lanciato come segue

fswebcam -c fswebcam.conf

questo il mio file di configurazione
In pratica vengono eliminati i primi 5 frame (la webcam non entra in funzione subito). viene effettuato uno scatto ogni 4 secondi con una risoluzione di 1280x720 alla qualita' 95% di jpg

i dati vengono salvati sulla schedina SD (come copia di backup) e viene salvata una immagine, sempre con lo stesso nome, sulla cartella del webserver dove ho messo una semplice pagina html che si aggiorna ogni n secondi

----------------------------------------------------
device /dev/video0
input 0
loop 4
skip 5
#background
resolution 1280x720
jpeg 95
#top-banner
#timestamp "%d-%m-%Y %H:%M:%S"
save "/www/camera/immagine.jpg"
save "/mnt/sda1/%Y%m%d-%H%M%S.jpg"

Potenza di calcolo Arduino Yun vs ACME Terra vs MacBook

Un amico usa normalmente per acquisizione delle schede Terra ACME ed sostanzialmente mi ha lanciato una sfida se fosse piu' performante nel calcolo puro la sua Terra o la mia YUN

Il terreno di battaglia e' stato scelto con l'elaborazione dello script in Python per la creazione di un insieme di Mandelbrot

Lo script nel dettaglio e' il seguente
--------------------------------------------------
from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
# drawing area
xa = -2.0
xb = 1.0
ya = -1.5
yb = 1.5
maxIt = 255 # max iterations allowed
# image size
imgx = 512
imgy = 512
image = Image.new("RGB", (imgx, imgy))

for y in range(imgy):
    zy = y * (yb - ya) / (imgy - 1)  + ya
    for x in range(imgx):
        zx = x * (xb - xa) / (imgx - 1)  + xa
        z = zx + zy * 1j
        c = z
        for i in range(maxIt):
            if abs(z) > 2.0: break 
            z = z * z + c
        image.putpixel((x, y), (i % 4 * 64, i % 8 * 32, i % 16 * 16))

image.save("mandel.bmp", "BMP")
--------------------------------------------------

Su Arduino Yun e' stato necessario installare il pacchetto python-imaging-library.
Su Terra si e' presentato un problema inatteso. I repository di EmDebian (Embedded Debian) non sono piu' disponibili per cui il programma e' stato fatto girare eliminando i riferimenti alle librerie grafiche (dando quindi un piccolo vantaggio a Terra)

Alla fine il risultato e' stato meno definitivo di quanto creduto
Terra ha impiegato 11 minuti e 35 secondi contro i 14 minuti e 52 secondi di Yun (per confronto un MacBook i5 impiega 6.1 secondi)....considerando che Arduino Yun costa circa 62 Euro in confronto ai 199 euro di Terra Kit  la mia scelta e' piu' orientata verso la Yun (con circa 200 euro si iniziano a comprare dei portatili completi come i ChromeBook)