Connecting pi

Verbinden mit dem Raspberry Pi

Wenn man einen Raspberry Pi mit einem AvNav Image gestartet hat. kann man sich anschliessend mit diesem Pi verbinden. Die verschiedenen Möglichkeiten dafür werden hier beschrieben.

Wenn das Image für einen lokalen Bildschirm konfiguriert wurde, kann man natürlich direkt mit einem angeschlossenen Bildschirm, ggf. noch Tastatur und Maus arbeiten.

Allerdings sollte man auch diesem Falle eine der hier im Folgenden beschriebenen Verbindungen vorbereiten - die braucht man eventuell in Fehlersituationen.

Prinzipiell kann man sich auf mehrere Arten mit dem Raspberry verbinden:

per Ethernet-Kabel
Das geht entweder durch Anschluss an einen einen Router oder Switch oder über eine einfache Verbindung z.B. direkt zu einem Laptop.
per internem WLAN
Standardmässig macht der Pi einen Access-Point mit der in der Konfiguration gewählten SSID auf. Er hängt dort jeweils noch eine Nummer an (falls man weitere WLAN-Adapter anschliesst, kann man auch mehrere Access Points erzeugen).
per USB von einem Android Gerät
Moderne Android-Geräte haben meist eine "USB-Tethering" Funktion, über die man das WLAN oder die Mobilfunk-Verbindung per USB weitergeben kann (leider meist nur Geräte mit Mobilfunk).
Über diesen Weg kann man sich auch mit dem Pi verbinden.
Über ein anderes WLAN.
Das erfordert aber zunächst eine der anderen Verbindungsmöglichkeiten, da man die Zugangsdaten einstellen muss. Außerdem erfordert es einen zusätzlichen WLAN Adapter-

Verbindung per Ethernet-Kabel

Wenn man den Pi mit einem Router verbindet (z.B. im Heimnetz), dann erhält er von diesem eine IP-Adresse. Über diese Adresse kann man sich mit dem Pi verbinden.
Da es oft mühsam ist, diese Adresse herauszufinden, macht sich der Pi im Netz per mDNS (Bonjour, Avahi) bekannt.
Auf diese Weise kann man sich z.B. mit einem Browser einfach zu AvNav verbinden:

http://xxxx.local:8080

xxx ist dabei der in der Image-Konfiguration gewählte Hostname.
Auch ein Zugang per SSH (unter Windows z.B. per putty) íst auf diese Weise möglich - das Zugangs-Passwort für den Nutzer pi wurde bereits in der Image-Konfiguration gesetzt.

Falls man sich mit einem Netzwerkkabel direkt z.B. mit einem Laptop verbindet, wird der Pi nach einiger Zeit selbständig eine IP-Adresse aufsetzen. Das kann 1...2 Minuten dauern. Diese gehört zum sogenannten Automatic Private IP Addressing-Bereich 169.254.x.x. Die meisten Desktop Systeme unterstützen das ebenfalls (unter Linux muss man es ggf. explizit anschalten).
Wenn also der Laptop auch auf seinem Ethernet Interface eine solche Adresse aufgesetzt hat, sollte eine Verbindung wie beschrieben per xxxx.local funktionieren.

Falls der Zugriff über die xxx.local Adresse nicht funktionieren sollte, muss man versuchen, die IP-Adresse des Pi zu ermitteln (z.B. in der Administration des heimischen Routers).

Verbindung über das eingebaute WLAN

Man kann das WLAN-Netzwerk verwenden, das der Raspberry erzeugt hat. Die SSID und das Passwort wurden wie oben beschrieben in der Datei "avnav.conf" definiert (mit noch einer angehängten Nummer).

Auch hier steht man vor dem Problem, zunächst die IP-Adresse des Pi herauszufinden. Wie schon beim Ethernet-Zugang beschrieben, sollte auch hier der Zugriff per mDNS funktionieren.

http://xxx.local

Falls das nicht funktioniert, kann man es mit den festen IP-Adressen, die in der Image Konfiguration festgelegt wurden versuchen. Der default ist 192.168.30.10.

http://192.168.30.10

Das sollte die Hauptseite von AvNav laden. Es sollte auch möglich sein, xxxx.local zu benutzen, wenn man sich mit dem Raspberry per SSH verbinden will (z.B. putty unter Windows).

Eine Einschränkung bleibt: Leider funktioniert xxx.local nicht auf Android-Geräten. Daher empfehle ich, dort ein Tool zu nutzen, das mDNS nutzen kann - einen BonjourBrowser . Für IOS gibt es ein vergleichbares Tool - auch wenn dort der Eintrag "xxx.local" im Browser funktioniert. Man wird seinen Raspberry mit dem AvNav-Image in den Browsern unter dem Namen "avnav-server" finden. Typischerweise wird man noch einen zweiten Eintrag "avnav" sehen - dahinter verbirgt sich der SignalK-Server auf dem Raspberry.
Wenn man seinen Raspberry im Bonjour-Browser sehen kann, der Aufruf der Seite dann aber fehlschlägt, kann es an einer Besonderheit von Android liegen, wenn zusätzlich z.B. per Mobilfunk eine Internet-Verbindung aktiv ist. In diesem Falle sollte man mobile Daten zeitweilig abschalten.

Ab der Version 1.12 unterstützt die Android BonjourBrowser App auch SSH. Das AvNav Image (ab 20220421) macht auch seinen SSH Zugang per mDNS bekannt. Wenn man unter Android dann noch einen passenden SSh Client installiert (beispielsweise JuiceSSH), kann man sich auf diese Weise auch per SSH mit dem Pi verbinden. Das ist für ein normales Arbeiten meist nicht so komfortabel - aber für den Notfall kann man so ein paar Kommandos eingeben.

Wenn man sich per SSH verbindet, ist der Nutzername "pi". Das Nutzer-Passwort wurde in der Datei "avnav.conf" (hoffentlich) gesetzt. .

Wenn das in der Konfiguration gesetzte Passwort nicht funktioniert, kann man noch einmal das Default-Passwort versuchen. Es lautet "raspberry". Eventuell wurde die avnav.conf zuvor nicht korrekt gespeichert.
Eine Root-Shell kann man mit sudo -i erhalten.

Verbindung von Android über USB

Dazu benötigt man ein Android-Gerät, das USB Tethering unterstützt (meist bei den Verbindungseinstellungen). Nachdem man das Gerät per USB mit dem Pi verbunden hat, muss man das USB Tethering einschalten (wird meist automatisch wieder ausgeschaltet, wenn man die Verbindung trennt).
Neben der Möglichkeit, den Pi so mit dem Internet zu verbinden, kann man auch auf den Pi mit dem Browser oder per SSH zugreifen. Da auch wieder die Ermittlung der IP-Adresse erfolgen muss, empfehle ich wieder die Bonjour Browser App zu installieren - siehe unter WLAN. Für SSH-Zugriffe ebenfalls wieder JuiceSSH.

Über diesen Weg kann man auch auf den Pi zugreifen, falls z.B. das WLAN nicht funktioniert. Im BonjourBrowser wird man 2 http:-Adressen finden (Port 8080 für AvNav und Port 3000 für SignalK), dazu (ab 20220421) noch einen SSH Zugang.

Verbindung über ein anderes WLAN

Wenn man wie unten beschrieben eine WLAN-Verbindung zu einem anderen Netzwerk eingerichtet hat (erfordert einen WLAN Stick), kann man den Zugriff auf den Pi über dieses Netzwerk freigeben ("external access" beim Aufsetzen).

Das sollte man aber nur in einem geschützten Netzwerk tun (z.B. das Netz eines eigenen LTE Routers). Auf keinen Fall sollte man das in einem öffentlichen WLAN erlauben - der Zugriff ist nicht geschützt und prinzipiell kann jeder aus dem Netz auf den Pi zugreifen.

Wenn man mit dem client-Netzwerk verbunden ist, kann man wieder wie unter WLAN beschrieben auf den Pi zugreifen.

Pi mit dem Internet verbinden

Für einige Funktionen (z.B. Update von Software) benötigt der Pi eine Internet-Verbindung. Diese wird natürlich nicht für die grundlegenden Navigationsfunktionen benötigt.

Vor der Image-Version 20220421 ist dabei zu beachten, dass der Pi seine Systemzeit nicht automatisch einstellt, solange kein GPS angeschlossen ist. Das kann bei vielen Internet-Zugriffen zu Problemen führen.
Ab der Version 20220421 synchronisiert der Pi nach einer Wartezeit automatisch seine Systemzeit mit dem Netz (ntp).

Für die Verbindung zum Internet gibt es die folgenden Möglichkeiten:

Ethernet-Verbindung zu einem Router
Verbindung über ein anderes WLAN
Verbindung über ein per USB angeschlossenes Android-Gerät

Der Pi stellt seine Internet-Verbindung grundsätzlich über sein eigenes WLAN auch verbundenen Geräten zur Verfügung.

Verbindung über Ethernet Kabel

Hier wird der Pi über ein Ethernet-Kabel an einen Router angeschlossen.
Dazu ist auf dem Pi nichts weiter einzurichten, das sollte automatisch gehen.
Auf einigen Pi3 kann es vorkommen, dass ein Netzwerkkabel, das erst nach dem Bootvorgng angeschlossen wird, nicht richtig erkannt wird. In diesem Falle den Pi mit angeschlossenem Netzwerkkabel neu starten.

Verbindung über ein anderes WLAN

Dazu wird ein weiterer WLAN-Adapter (USB-Adapter) benötigt. Bitte vorher die Kompatibilität mit dem Pi prüfen - z.B. hier.

Über

-> ->

kann man den Wifi Dialog aufrufen.

Verbindung über ein per USB angeschlossenes Android Gerät

Wie bereits beim Zugriff beschrieben, kann man ein Android-Gerät mit USB Tethering verbinden. Intern ensteht ein Netzwerkinterface usb0.
Darüber kann der Pi ebenfalls auf das Internet zugreifen.

Das kann eine einfache Möglichkeit sein, wenn man den Zugriff nur temporär braucht und keinen zusätzlichen WLAN-Adapter zur Verfügung hat.
Falls man vorher anders mit dem Internet verbunden war, kann es sein, dass der Pi die USB-Verbindung erst nach einem Neustart wirklich nutzt (Achtung: USB Tethering auf dem Android-Gerät wieder einschalten, wird beim Pi-Neustart normalerweise ausgeschaltet).

Technische Details

Auf dem Raspberry wird NetworkManager für die Netzwerk-Konfiguration verwendet. Das Paket avnav-raspi-network bringt Basis-Konfigurationen mit, die dafür sorgen, das sich das Ethernet-Interface seine IP per DHCP holt und ein Hotspot auf dem internen Wifi Interface aufgesetzt wird. Einige Parameter lassen sich für die Images anpassen. Ausserdem wird mit firewalld eine Firewall so aufgesetzt, das Ethernet und Hotspot in einer "trusted" Zone sind - und eine potentiell zusätzliche Wifi Verbindung ja nach Konfiguration entweder auch in dieser zone ist (externalAccess eingeschaltet) - oder in einer separaten "public" Zone.

Für die meisten Aktionen sollte ein Kommandozeilen-Zugang jedoch nicht erforderlich sein. Für Updates nutzt man das bereits vorinstallierte Update-Plugin.