언제나 제자리걸음..

블루투스를 이용해서 쉘에 접근할 수 있는 방법이 있다고 해서 정리해봄.

와이파이를 제대로 사용할 수 없는 등의 환경에 유용할 것 같은데.. 마냥 편하진 않다. 느리기도 하고...

0. bluetoothd 실행 옵션

bluez 5 부터 일부 커맨드라인 툴들이 deprecated 되었다.

hciconfig 는 바로 지원을 하는 것 같은데, SPP 추가를 위한 sdptool 이 작동하지 않음.

sudo vi /lib/systemd/system/bluetooth.service

ExecStart=/usr/lib/bluetooth/bluetoothd -C

데몬파일을 열어서 이렇게 수정해주자.(마지막에 -C 옵션 추가)

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart bluetooth

그 후 블루투스 서비스를 재시작해주면 된다.

1. SP profile 추가

RPi 의 블루투스 프로파일에 SPP, Serial Port Profile 을 추가해야한다.

sudo sdptool add SP

위 명령어로 추가 가능. 재부팅, 서비스를 재시작 등을 하면 없어진다.

이 작업을 자동으로 해주고 싶으면,

블루투스 데몬 파일(/lib/systemd/system/bluetooth.service)에 아래와 같이 추가해줘도 됨.

ExecStartPost=/usr/bin/sdptool add SP

# 데몬 파일을 수정해줬으면 리붓하거나 reload & restart 해주자.
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart bluetooth

추가가 되었는지는 아래와 같이 확인할 수 있다.

sudo sdptool browse local
(...)
Service Name: Serial Port
Service Description: COM Port
Service Provider: BlueZ
Service RecHandle: 0x10005
Service Class ID List:
  "Serial Port" (0x1101)
Protocol Descriptor List:
  "L2CAP" (0x0100)
  "RFCOMM" (0x0003)
    Channel: 1
Language Base Attr List:
  code_ISO639: 0x656e
  encoding:    0x6a
  base_offset: 0x100
Profile Descriptor List:
  "Serial Port" (0x1101)
    Version: 0x0100

2. 다른 장치에서 파이를 검색 가능하게 설정

# Page Scan & Inquiry Scan
sudo hciconfig hci0 piscan 
#OR
sudo btmgmt connectable on
sudo btmgmt discov yes

# Page Scan (기본값)
sudo hciconfig hci0 pscan
#OR
sudo btmgmt connectable on
sudo btmgmt discov no

# Scan 비활성화
sudo hciconfig hci0 noscan 
#OR
sudo btmgmt connectable off
sudo btmgmt discov no

Scan 을 활성화해두면 명령어로 재부팅 전까지 다른 장치의 블루투스 스캔에 응답할 수 있다.

Page Scan(connectable) 은 이미 서로 알고 있는, 즉 페어링된 적이 있는 기기와 연결하는 방식이고

Inquiry Scan(discoverable) 은 서로 모르는 기기가 연결하기 위한 방법이다.

(즉, 처음 연결이 필요할때만 Inquiry Scan 모드를 활성화해주면 된다.)

hciconfig hci0 명령어로 확인해보면 각 PSCAN ISCAN 키워드로 활성화 상태를 알려주고,

btmgmt info 명령어로 확인해본다면 current settings에 discoverable 이 있는지로 Inquiry Scan 활성화 여부를 확인할 수 있다.

3. RFCOMM 실행, 서비스화

RFCOMM 을 통해서 시리얼 연결을 터미널로 연결한다.

#rfcomm watch [dev] [channel] [cmd]
#    watch: listen 과 동일하지만, 자식 프로세스가 종료되거나 클라이언트와 연결이 끊길 경우 다시 listening 시작함.
sudo rfcomm watch hci0 1 getty rfcomm0 115200 vt100

이 명령어를 실행하면 다른 장치에서 블루투스로 파이에 연결했을때 터미널로 연결해준다.

특정 계정 자동 로그인을 해주고 싶다면 마지막에  -a <사용자> 를 추가해주자.

sudo rfcomm watch hci0 1 getty rfcomm0 115200 vt100 -a pi

이 명령어를 매번 실행해줄 수 없으므로, 이것도 데몬화한다.

/etc/systemd/system/rfcomm.service 파일을 아래와 같이 만들어 준다.

[Unit]
Description=RFCOMM service
After=bluetooth.service
Requires=bluetooth.service

[Service]
ExecStart=/usr/bin/rfcomm watch hci0 1 getty rfcomm0 115200 vt100

[Install]
WantedBy=multi-user.target

이후 아래 명령어로 활성화 해주면 끝.

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable rfcomm # 자동실행 활성화
sudo systemctl start rfcomm # 시작

4. Mac 에서 연결

시스템 환경설정 - Bluetooth 에서 검색해서 연결할 수 있다.

일단 연결하면 기기 등록 후 잠깐 연결됨 상태이다가 바로 연결 안 됨 상태로 바뀔텐데 상관없음.

ls /dev/cu.*
(out)/dev/cu.MALS    /dev/cu.SOC    /dev/cu.Bluetooth-Incoming-Port
(out)/dev/cu.[hostname]-SerialPort

이렇게 /dev/cu.[hostname]-SerialPort 장치가 추가되어 있다. 추가가 안되어있다면 SP profile 이 제대로 추가가 안된 상태임.

이 장치를 열면 되는데, screen 으로 열 수 있다.

screen /dev/cu.[hostname]-SerialPort 115200

왜 그런건진 잘 모르겠는데, 이 상태에선 일부 출력(ssh 로그인이라던가..)이 client 의 쉘이 아니라, rfcomm을 실행한 쉘에 출력이 된다.

hyphen 옵션을 주고 다시 로그인해주면 해결됨.

su pi -

윈도우 사이즈도 제대로 반영이 안된다는 것 같은데, 이 경우에는 ssh localhost 로 해결된다고.

5. 다른 장치에서 연결

알아서 블루투스 시리얼 연결을 시도해보자... 일반적으로 많이 하는 SPP 연결방법과 동일해서 레퍼런스가 많을 듯.

윈도우는 모르겠고, 안드로이드에서는 관련 앱이 많을 것이고, iOS 에서는 안되는 것으로 안다.

SPP 말고 다른 프로파일로 어찌 만들어본다면 가능할 것 같긴 한데.. 일단 나는 맥에서만 연결이 되면 되기 때문에 나머진 생략.

참고

https://www.reddit.com/r/raspberry_pi/comments/6nchaj/guide_how_to_establish_bluetooth_serial/

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[목차]

1. IoT 사물 / 인증서 / 정책 생성

2. Python + paho-mqtt 를 사용하여 주제 구독, 게시 및 테스트

3. AWS Lambda에 연결하고 텔레그램 봇 메시지 보내기

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2. Python + paho-mqtt 를 사용하여 주제 구독, 게시 및 테스트

AWS IoT 용 파이썬 패키지도 있는 것 같았지만, 메서드명도 괴랄하고 어떻게 쓰는지 한눈에 안보여서 사용하지 않았다.

Prepare your Raspberry Pi to work with AWS IoT (Getting started with IoT #2)

글을 참고하여, 작성해보았는데, 잘되어서 걍 이거 쓸 듯.

테스트용 AWS MQTT 클라이언트 사용

우선 AWS 에서 MQTT 테스트용 클라이언트를 제공한다.

일단 임의로 test/1 토픽을 구독해본다

구독할 토픽 이름을 임의로 설정하고, 주제 구독을 누른다. 와일드카드(+) 도 사용가능하다.

그럼 이런 화면이 나오는데, 좌측에 구독 중인 주제들이 보이고, 구독한 주제에 대해 메시지가 있으면 하단에 표시된다.

구독하고 있는 주제로 바로 게시도 가능하니, 해볼 경우 이렇게 나온다.

라즈베리파이 + Python

(사실 꼭 라즈베리일 필요는 없다. 나도 처음 해볼 땐 파이에서 했지만, 지금은 맥에서 그냥 진행.)

특정 버전 이상의 ssl 이 필요하지만, 내 기억에 파이에 기본으로 설치되어 있었던 것으로 기억한다.

파이썬3 기준으로 할거니 2로 쓰고 싶으신 분은 알아서 필요한 부분을 수정.

pip 이 없다면 이것부터 설치

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

paho-mqtt 설치

$ sudo python3 -m pip install paho-mqtt

Python 코드는 아래처럼 작성하면 된다. 적당히 mqtt.py 정도로 만들자.

대충 mqtt 연결을 수립하고, 연결되면 test/2 주제를 구독하기 시작하며,

test/2 주제로 메시지가 게시되면 json 으로 load 해서 message 키의 값을 출력하는 코드이다.

import time, json, ssl
import paho.mqtt.client as mqtt

ENDPOINT = ''
THING_NAME = 'test-thing'

def on_connect(mqttc, obj, flags, rc):
	if rc == 0: # 연결 성공
		print('connected!!')
		mqttc.subscribe('test/2', qos=0) # 구독

def on_message(mqttc, obj, msg):
	if msg.topic == 'test/2':
		payload = msg.payload.decode('utf-8')
		j = json.loads(payload)
		print(j['message'])

mqtt_client = mqtt.Client(client_id=THING_NAME)
mqtt_client.on_connect = on_connect
mqtt_client.on_message = on_message

mqtt_client.tls_set('./certs/ca.pem', certfile='./certs/cert.pem.crt',
	keyfile='./certs/private.pem.key', tls_version=ssl.PROTOCOL_TLSv1_2, ciphers=None)
mqtt_client.connect(ENDPOINT, port=8883)
mqtt_client.loop_start() # threaded network loop

'''
while True:
	# 어쩌구 저쩌구 해야할 일
	time.sleep(0.1)
'''

'''
payload = json.dumps({'action': 'test'})
mqtt_client.publish('test/1', payload, qos=1)
'''

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[유의사항]

1.  클라이언트 생성자에 clean_session 인자가 있는데, True(기본값)로 해야한다. False 로 할시 AWS 에서 연결을 끊어버린다.

2. publish 할때 retain 인자는 False(기본값)로 해야한다. True 로 보내면 마찬가지로 AWS 에서 연결을 끊어버린다.

3. 같은 아이디로 두개 이상이 연결되면 둘 다 연결이 종료된다.

4. AWS IoT 에서 qos 0 은 "0번 이상 전달"을 의미한다. qos 2 는 지원되지 않는다.

* 자세한건 AWS IoT 메시지 브로커 - 프로토콜 문서 참고.

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publish 도 테스트해보려고 메인 루프는 주석처리 해뒀으니, 인터프리터 모드로 실행

$ python3 -i mqtt.py

정상적으로 연결되었을 경우 connected 로그가 뜬다.

혹시 ssl.SSLError: [SSL: SSLV3_ALERT_CERTIFICATE_UNKNOWN] sslv3 alert certificate unknown

같은 에러가 뜬다면, AWS 에서 인증서를 활성화하지 않은 경우니 활성화해주고 다시 시도해보자.

이후 아래쪽에 주석 처리 해둔대로 publish 를 시도해보면

>>> payload = json.dumps({'action': 'test'})

>>> mqtt_client.publish('test/1', payload, qos=1)

이렇게 아까 열어둔 mqtt 테스트 클라이언트에서 정상적으로 publish 된 것을 확인할 수 있다.

마찬가지로 파이에서 구독하고 있는 test/2 주제로 게시하면, 파이에서 on_message 함수가 실행되어 로그가 찍히는걸 확인할 수 있다.

메시지는 꼭 json 일 필요는 없다. 코드를 보면 알겠지만, 보낼땐 dump 하고 받을땐 load 한다. 다만 걍 json 을 쓰자..ㅋㅋ

그냥 나보고 만들어라고 하면 http 리퀘스트 만으로 어떻게 퉁쳤겠지만... 다른 사람의 서비스 제작을 도와줄 필요가 있었다.

최대한 AWS 의 솔루션을 사용하는게 향후 유지관리에도 좋을 것이고, AWS IoT 를 써보고도 싶었고, 서버->디바이스 요청도 쉽게 보낼 수 있게 되니, 한번 써보고 정리하는 글. 사실 친구놈 보라고 쓰는거다 휘수야 보고 있니

우선 AWS IoT 에 대한 특징 같은건 다른 글에 많으니 다 생략하고 내가 찾는데 시간이 걸렸거나, 관심이 있는 부분만 기술한다.

즉 mqtt 가 뭔지, 주제 구독이 뭔지 이런건 생략.

이번 글의 목표는, 라즈베리파이에서 mqtt 주제를 publish, subscribe 해보고 라즈베리파이에서 publish 된 주제를 통해 aws lambda 함수를 실행시켜서 텔레그램 알림을 받는 것 까지.

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[목차]

1. IoT 사물 / 인증서 / 정책 생성

2. Python + paho-mqtt 를 사용하여 주제 구독, 게시 및 테스트

3. AWS Lambda에 연결하고 텔레그램 봇 메시지 보내기

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1. [AWS 콘솔] IoT 사물 / 인증서 / 정책 생성

AWS 에서 IoT 대시보드로 이동한 후 좌측 관리 - 사물 - 사물 등록

지금은 한개만 등록할거니 단일 사물 생성.

관리의 편의성을 위해 유형이나 그룹 등등을 설정할 수 있지만, 지금은 필요없다. 이름만 적당히 생성하고 다음으로 넘어가자.

이 이름은 thing name 이자 client id 로 사용된다.

ioT 디바이스를 인증하고 암호화 통신을 위해 사용하는 인증서를 선택해야한다.

이미 만든 인증서가 있다면 그걸 사용해도 되지만 없을테니 이 창이 뜰텐데, 권장하는 방법을 쓰자! ㅋㅋㅋ

적혀있듯이 퍼블릭 키와 프라이빗 키는 이 창이 지나가면 다시는 받을 수 없다.

혹시나 못 받았다면 인증서를 새로 만들면 되니 부담은 안가져도 되지만, 잘 가지고 있도록 하자.

활성화는 말 그대로 이 인증서를 사용가능하게 할건지 설정하는건데, 조금 있다가 해도 된다.

정책은 아마 만들어진 정책이 없을테니, 0개 선택으로 두고 일단 넘어가면 된다.

IoT 디바이스가 어떠한 작업을 할 수 있는지 그 권한을 설정하는 정책(Policy)를 만들어야 한다.

참고로 이 정책은 개별 디바이스가 아니라 인증서에 연결된다.

즉, 같은 디바이스라도 사용하는 인증서에 따라 정책이 달라진다.

물론 인증서와 디바이스도 AWS 콘솔에서 연결 작업은 해줘야하지만.

IoT 대시보드 좌측 메뉴에서 보안 - 정책을 찾아가자.

이름을 적당히 설정해주고, 권한을 넣어주자.

작업 항목에는 

iot:Publish / Subscribe / Connect / Receive / UpdateThingShadow / GetThingShadow / DeleteThingShadow

7개 항목이 있지만 지금은 귀찮으니 와일드카드 * 로 사용.

다른건 이름만 봐도 알겠는데 Connect와 Receive 는 왜 있는지 모르겠다.. 나중에 찾아봐야지

리소스 ARN 은 토픽이나 shadow의 리소스 arn 을 넣으면 된다.

arn:aws:iot:<REGION>:<USER ID>:topic/<TOPIC NAME>

의 형태. 참고로 "토픽 이름"에서 와일드카드는 * 이 아니라 + 다.

일단은 테스트 목적이니 이것도 대충 와일드카드로 만들자

그 다음, 정책을 인증서에 연결해줘야 한다.

디바이스에 정책을 연결하는게 아님을 주의.

인증서 메뉴에서 아까 만든 인증서에 방금 만든 정책을 연결해주자.

아까 생성할때 활성화를 안했다면 여기서 활성화를 해줄 수 있다. 나중되면 까먹을테니 지금 활성화 ㄱㄱ

마지막으로 좌측 하단 설정에 들어가서 엔드포인트 URL 을 확인한다.

라즈베리파이3 기준  bluez 는 기본으로 설치가 되어있는 듯.

파이썬 라이브러리 설치

$ apt install python-bluez

..는 python2 밖에 안된다.

$ sudo apt install python3-dev libbluetooth-dev

$ sudo pip3 install pybluez

iBeacon 스캔

몇가지 예제들이 있던데, 내가 좀 수정함

https://github.com/iolate/rasp-ble-scanner

(작성 중...)

어차피 SSH 연결해서 쓸텐데, 첫 연결시에 모니터와 키보드 마우스를 연결해야하는게 너무 귀찮고 번거로웠다.

headless 설치법을 발견해서 정리.

1. SSH 활성화

컴퓨터에서, 라즈베리파이 부트 파티션 루트에 ssh 파일을 생성

2. 와이파이 연결 설정

마찬가지로 루트에 wpa_supplicant.conf 파일 생성 후 아래 내용 입력

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
	ssid="<ssid>"
	psk="<password>"
}

3. SSH 연결

pi@raspberrypi.local 로 ssh 연결 시도.

비밀번호는 raspberry

hostname 변경

그냥 raspi-config 로 바꾸는게 낫다

 -> 2 Network Options - N1 Hostname

timezone 변경

99. (내가 편할려고 쓰는) 기타

apt 리포지토리 변경

apt 기본

sudo apt update
sudo apt upgrade

sudo apt install vim screen

Kodi 설치