[Raspberry Pi]如何將無頭虛擬顯示器服務(headless display)建置在樹莓派的Ubuntu桌面作業系統中?

 

在樹莓派，嵌入式系統以及IoT的應用中，為了減少對實體顯示裝置的依賴並降低硬體維護成本，無頭顯示(headless display)的需求相對重要，特別是在無頭(headless)環境下，卻需要運行作業系統的桌面應用時。解決無頭顯示的方案分為硬體和軟體方式，硬體方式是直接在被控端插入HDMI欺騙器，本文則著重於軟體方式，利用安裝和配置虛擬顯示器服務於被控端中，兩個方式的目的都是為了讓作業系統認為已連接實體顯示裝置，從而允許遠端訪問桌面應用。

[Linux]如何配置mailutils郵件服務?

在自動化運維工作中，利用工具主動發出事務處理結果的mail是一項必備工作，例如資料庫的自動備份工作是否已順利完成，某個微服務重新啟動原因的log日誌等等。而在配置郵件工具中，相較於之前使用的mailx，這次使用的mailutils較為完整，除了內建了完整的 POP3 和 IMAP收信功能，其也內建 SMTP 發信功能，包含自動配置Postfix(內建MTA)，配置過程簡化許多。(OS: 說到底就是解決一個重要症狀，"懶")

[Raspberry Pi]如何將看門狗(WatchDog)服務建置在樹莓派的Ubuntu作業系統中?

看門狗(WatchDog)服務常應用於連網的嵌入式邊緣設備等IOT裝置和實體伺服器，主要是若這些連網裝置分散在各個應用環境中執行對應任務，例如感測物理數據，監控影像數據或執行各式Docker服務，當連網裝置因故異常，同時又處於無人值守而無法手動重啟的狀態下，此時看門狗(WatchDog)服務可根據設定條件，協助連網裝置自動重啟並恢復到執行對應任務的狀態。

看門狗(WatchDog)的運作原理是一個計時器(timer)，若連網裝置的系統運行符合設定條件，即表示系統運行正常，守護程序則定期復位該計時器，使系統持續運作不重啟，俗稱"餵狗";反之，若系統運作不正常而超時，則系統重啟。另外，看門狗服務分為軟體式和硬體式，相較於軟體式看門狗，硬體式看門狗指的是有一個獨立硬體模組嵌入在裝置的晶片中，實現當系統完全死當時，也可自動重啟的功能。本文將利用樹莓派已具備看門狗硬體模組，在Ubuntu作業系統中設定和運行看門狗(WatchDog)服務。

[Python]如何利用Flask搭建一個Web服務器，並透過Ngrok訪問來實現LINE Bot功能?

 

Flask 是一個輕量級的Web框架，主要用於建立基於Python的Web應用和API。它可搭建webhook本地服務器，同時提供靈活的URL路由和HTTP請求處理方式，允許開發者快速啟動並測試應用功能。由於其結構簡單，開發者常用其作為建立和測試 MVP(最小可行性產品)，同時其也非常適合新手作為入門學習Web開發的工具之一。

本文利用樹莓派4B搭建Flask和Ngrok來實現簡易的LINE Bot功能，其中Ngrok的安裝和建置可參考此篇文章，本篇主要著重在Flask環境建置和程式碼的部分。

[Linux]如何利用docker運行Ngrok，並使本地服務可以由外網訪問?

Ngrok 是一款輕量、功能強大的反向代理工具，可快速且安全地將本機開發環境暴露於公網。它主要透過建立安全隧道(tunnel)，讓外部使用者或服務能夠存取本地的 HTTP、HTTPS 或 TCP 應用，而無需進行複雜的網路設定(如port映射設定，或防火牆規則設置)，因此其相當適合用於測試需要外網訪問剛開發好的本地端程式。兩個常見的使用情境如下:

[Linux]如何將腳本(shell script)轉換到系統管理服務器(systemd service)來運行?

在Linux中，shell腳本(shell script)常用於運行各種自動化的流程，包含API串接，設置和啟動應用服務等等，腳本語法也相對易學易讀，因此頗受大部分使用者的喜愛。但若需要讓shell腳本能長期穩定運行，則建議將shell腳本轉換到系統管理服務器(systemd service)來運行，將有下列幾個優點，使得該服務的運作可有效被systemd管理。

1.Linux系統啟動後，可自動啟動。
2.服務異常退出後，可自動重啟。
3.透過journalctl集中管理該服務的日誌(log)，可用於問題測試和偵錯。

上述影片即是一個實際案例，其利用shell腳本將樹莓派的溫度和電壓數值以固定週期傳到influxdb中，同時若溫度過高或電壓過低，則會藉由line notify發出提醒訊息，期望藉由該服務長期監控樹莓派的運作是否穩定，若有異常進程導致溫度過高或電壓過低，則可立刻查閱日誌並及時處理。話不多說，一起來看看如何將該shell腳本轉換到systemd service中。

[SQL]如何利用docker安裝SQLitebrowser，並解決中文數據亂碼問題?

SQLitebrowser是一個輕量級、嵌入式的SQL資料庫引擎，有別於MySQL等等中大型資料庫，其不需要一個獨立的伺服器程序或作業系統，而是可將所有資料、配置和索引都儲存在單一檔案(.sqlite)，易於嵌入到應用程式中使用，很適合在嵌入式裝置和移動應用程式中使用，通訊軟體 微信的資料庫即是使用SQLite。

近期因在ubuntu server中架設一些應用服務，其中有些應用服務採用SQLite作為資料庫，為了查看SQLite中的數據，除了可在終端機安裝sqlite3並直接以命令指令調閱數據之外，尚可利用瀏覽器來查看，其中利用docker安裝SQLitebrowser即是一個可利用瀏覽器查看數據的方式。

[Raspberry Pi]如何在Ubuntu的python venv虛擬環境中，運行YOLOv5 物件辨識功能?

延續<[Python]如何在Ubuntu中建置python venv虛擬環境，並安裝TensorFlow和OpenCV函式庫?>文章，當建置 TensorFlow (2.10.0) 和 OpenCV (4.9.0) 的 Python 虛擬環境後，接續進一步安裝 YOLOv5 的相關套件，並在 Raspberry Pi 4B 上完成物件辨識功能，步驟如下。

[Python]如何在Ubuntu中建置python venv虛擬環境，並安裝TensorFlow和OpenCV函式庫?

為了在樹莓派上實現物件影像辨識功能，同時不影響樹莓派原來的python運行環境，選擇建置python虛擬環境[Note1]是一個好方式，其可避免版本衝突和不同運行環境的問題。另外，一併在該虛擬環境中安裝TensorFlow[Note2]和OpenCV[Note3]等等函式庫，並確認版本是否符合需求。

建置python虛擬環境

建置python虛擬環境有venv, virtualenv, conda等方式，其中venv最為簡單易用，也符合此影像辨識的項目需求，建置步驟如下:

1.安裝python venv虛擬環境庫
raspberry@raspberry-desktop:~/python-venv$ sudo apt install python3-venv

2.建立名稱為tensorflow_env資料夾
raspberry@raspberry-desktop:~/python-venv$ python3 -m venv tensorflow_env

3.啟動tensorflow_env的python venv虛擬環境 
raspberry@raspberry-desktop:~/python-venv$ source tensorflow_env/bin/activate

[Raspberry Pi]如何利用docker執行motioneye，並利用Line Notify取得即時通知和照片?

 

無意間，翻了一本關於樹莓派的書籍，除了樹莓派的簡介和應用外，也包含初階和高階的Linux運作邏輯，書籍結構相當完整，也因此需要花時間細細體會其內容。其在樹莓派的應用內容，提及一款開源影像監視軟體motioneye，motioneye具備運動偵測，即時拍攝照片和錄影，以及發送警報通知等功能，同時其可在瀏覽器上直接設定和管理攝像頭，相當方便。

利用docker將motioneye安裝在Ubuntu作業系統的樹莓派上，並搭配一個USB Camera，就是一個簡易型的家用監控設備。

[Linux]如何將A主機的docker image轉移到B主機，並在B主機中重新配置和執行該docker image?

這個需求來自於配置open-webui的docker image。經測試不同版本的open-webui後，其中0.1.121版本open-webui的使用體驗較佳，但該版本已無法重新dock pull拉取，因此就興起檔案複製貼上的想法，由另一台已配置0.1.121版本的A主機來轉移到需要配置的B主機。(OS: AGI真的是好物，依著需求並跟著AGI實作，總會學到很多~~)

[Open-source tool]Uptime-kuma的簡介和安裝於Ubuntu 22.04系統

Uptime-kuma 是一個基於Node.js的開軟軟體，同時也是一套應用於網路監控的開源軟體，其利用瀏覽器呈現直觀的使用者介面，如圖一所示，其讓使用者可監控各種網路服務的性能和狀態，例如http(s), Ping, MQTT和SQL等服務，如圖二所示。同時也提供警報和通知功能，例如郵件或Line通知，以便在發生故障或問題時及時通知用戶，可參考圖三。

[Linux]如何在Ubuntu 22.04系統安裝Node-red?

Node-red是一個建立在Node.js上的視覺化程式設計工具，其常見的應用情境為建置或轉換各項硬體之間的通信協定的物聯網或工聯網場域，其可藉由設置來安裝第三方應用模組來建置多樣的通信協定節點，包含modbus in/out, mqtt in/out, websocket in/out等等通訊協定，以及解析常見的數據格式，包含csv, JSON等等，進而組建具備控制硬體設備，傳輸和運算數據等功能的物聯網架構。

[MQTT]Mosquitto的權限管理_使用者/密碼(pwfile)和訪問控制清單(aclfile)

延續Mosquitto的內網連接(intranet)和使用者/密碼權限設置文章，經解讀mosquitto官網文檔，在權限管理部分，除了設置使用者/密碼(pwfile)之外，還有訪問控制清單(Access Control List, aclfile)可以設置。經過測試，同時設置使用者/密碼和訪問控制清單，對於權限有實質的控管效果。

a.設置使用者/密碼文件(password_file)

如同Mosquitto的內網連接(intranet)和使用者/密碼權限設置文章，先行建置一個空白的password_file，並將兩位使用者user1和user2以及對應密碼設置於該文件中。

sudo touch password_file
sudo mosquitto_passwd -b password_file user1 password1
sudo mosquitto_passwd -b password_file user2 password2

[MQTT]Mosquitto的內網連接(intranet)和使用者/密碼權限設置

延續[MQTT]Mosquitto的簡介、安裝與連接測試文章，接著將繼續測試在內網的兩台機器是否也可以完成發佈和訂閱作業。

同一網段的兩台電腦測試:

假設兩台電腦的配置如下:

A電腦為發佈端兼broker角色，IP:192.168.0.101
B電腦為訂閱端，IP:192.168.0.102

[MQTT]Mosquitto的簡介、安裝與本機連接測試

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是基於發布/訂閱模式(Publish/Subscribe)的輕量級網絡通訊協議，專用於在低帶寬、不可靠的網絡環境中傳輸數據，關於工作原理和優點如下:

1.發布/訂閱模式(Publish/Subscribe)

發布者將消息發布特定的主題(topic)到中介伺服器(broker)，而訂閱者可藉由訂閱主題而從中介伺服器接收對應的數據，同時發佈者和訂閱者可相互不認識。

2.中介伺服器(Broker)

中介伺服器接收來自發布者的消息並將其轉發給訂閱者。

[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(4):Add Form by Internal Type and Form Builder

 

之前提到Form tools的Internal type和Form builder方式較為受限，因此直接選擇External的direct type和code type來測試。但External的設定方式涉及到較多的前後端程式碼且不易了解，因此有需求者期望能從Internal和Form builder著手，看是否可順利在公司內部導入該系統，並讓同仁回填對應行政表單。(OS: 1. Internal和Form builder方式果然受限，測試期間遇到Linux和publish的坑，在此致謝Books and Pencil的協助 2.看來Form tools開源表單系統真有需求者~~)

[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(3):Add Form by External Code Type

相較<[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(2):Add Form by External Direct Type>一文，Form tools亦可用External Code Type引入數據，也就是API串接。以相同的報名表網頁範例，本文改以External Code Type來建立表單並測試。

[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(2):Add Form by External Direct Type

延續<[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(1):簡介和建置>一文，完成建置後，接著是在Form tools管理後台內新增表單(Add Form)，方便管理不同的回填表單。新增表單分別有Internal, External和Form Builder三種型態供挑選，同時External又可區分為Direct和Code兩種方式，其中Direct是以指向Form tools內process.php的方式進行; Code則是以Form tools API方式引入。由於External方式較為彈性且靈活，本文以External Direct Type來建立表單，同時以報名表網頁為範例來測試。

[Open-source tool] 可搭配PHP和SQL的表單開源工具_Form tools(1):簡介和建置

Form tools是一套可搭配PHP和SQL的表單開源工具，可讓開發者靈活運用，同時其有數個表單模板和應用模組供挑選，方便且彈性。Form tools已開發超過20年，為不同領域的需求者或開發者提供一個自由和開放的平台，使他們可建構自定義的數據表單和格式，並透過網站發布，以及在Form tools管理後台或者MySQL中取得回填表單。另外，可藉由Form tools管理後台設定的資料可視化模組(Data   Visualization Module)，讓需求者可實時監看和管理回填表單的狀態，如下兩圖所示。看到這裡，是不是迫不及待想玩玩這個開源工具了呢?