Raspberry Pi als Informationsanzeige für HDMI-Bildschirm (Kiosk-Mode)

Ein Kiosk-System ist ein Computersystem, dass Informationen auf einem Bildschirm bereitstellt und keine oder nur spezifische Interaktionsmöglichkeiten zulässt. Sie sind oft an öffentlichen Orten zu finden. Zum Beispiel in Flughäfen, Bahnhöfen, Geschäften, Krankenhäusern, Cafés und Museen. Überall dort, wo Menschen einen einfachen Zugang zu Informationen oder Dienstleistungen wie Fahrplänen, Wartezeiten, Produktinformationen, Wegbeschreibungen, Self-Check-in-Automaten usw. benötigen.

Im einfachsten Fall kann man einen Raspberry Pi im Kiosk-Mode betreiben, in dem man eine Vollbild-Webseite anzeigt. Das kann dann die Grundlage für andere Projekte sein, die Informationen auf einem Bildschirm anzeigen soll.

Voraussetzungen

Der Kiosk-Mode verwendet einen grafischen Webbrowser auf dem Desktop, der mindestens einen Raspberry Pi 3 mit 1 GByte RAM voraussetzt. Desweiteren sollte der Raspberry Pi über WLAN verfügen, wenn eine öffentliche Webseite aufgerufen werden soll.

Raspberry Pi 3 oder besser
Netzwerk: WLAN oder Ethernet
Raspberry Pi OS 64-Bit (Desktop)
Speicherkarte
Netzteil
Bildschirm
HDMI-Kabel

Hinweis: Der Betrieb und die Konfiguration setzt voraus, dass die Bedienung über das Netzwerk per SSH erfolgt. Nach der Installation und Konfiguration des Kiosk-Mode ist eine lokale Konfiguration per Maus oder Tastatur nicht mehr vorgesehen.

Inbetriebnahme und Test

Zuerst sollte man den Raspberry Pi mit der Desktop-Version von Raspberry Pi OS in Betrieb nehmen. Man sollte testen, ob sich der Browser öffnen und bedienen lässt. Zum Beispiel per Maus und Tastatur, so wie man es im Kiosk-Mode auch erwarten würde.

Auflösung einstellen

Wenn einem die Darstellung zu klein vorkommt, dann sollte man die Auflösung ändern. In der Regel wird die maximal mögliche Auflösung des Bildschirms gewählt, was für die Darstellung von Webseiten manchmal nicht optimal ist. Beispielsweise werden Texte und Bilder zu klein dargestellt.

Die Einstellung der Auflösung findet man auf dem Desktop im Menü unter **Preferences / Control Centre / Screens / Screens / Resolution**. Dort kann man die möglichen Auflösungen auswählen und mit „Apply“ bestätigen.
Danach wird der Bildschirm kurz schwarz, die Auflösung und der Desktop eingestellt. Wenn die Darstellung OK ist, kann man sie mit OK bestätigen. Wenn nicht, dann wird die Auflösung automatisch wieder zurückgestellt.

Betriebssystem aktualisieren

Nach dem Erzeugen einer frischen MicroSD-Karte mit Raspberry Pi OS (Desktop), sollte man das Betriebssystem und die Software aktualisieren.

sudo apt update
sudo apt upgrade

Wenn man das System mit dem Internet verbindet und damit fremde Webseiten angezeigt werden, dann sollte man das Betriebssystem und den Browser regelmäßig manuell aktualisieren.

Kiosk-Mode einrichten

Für den Kiosk-Mode muss keine Software installiert werden. Es reicht aus, in eine Konfigurationsdatei eine Zeile einzutragen.

Dazu ist die versteckte Datei „.config/labwc/autostart“ auf der Kommandozeile zu bearbeiten. Sie kümmert sich darum, Programme automatisch auszuführen, wenn der Raspberry Pi OS Desktop gestartet wird.

nano .config/labwc/autostart

Hier ist die folgende Zeile einzutragen:

chromium https://www.elektronik-kompendium.de/ --kiosk --start-maximized --incognito --noerrdialogs --disable-infobars --no-first-run --enable-features=OverlayScrollbar --disable-features=PasswordManager --password-store=basic

Die Zeile öffnet den Chrome-Browser mit der URL „https://www.elektronik-kompendium.de/“. Die zusätzlichen Parameter stellen folgende Leistungsmerkmale ein:

--kiosk: Startet Chrome ohne Titelleiste, Menü usw.
--start-maximized: Startet Chrome im Vollbildmodus.
--incognito: Startet Chrome im privaten Modus. Bei einem Neustart sind alle Session-Daten (Browser-Verlauf, Cookies, etc.) gelöscht.
--noerrdialogs: Unterdrückt Fehlermeldungen.
--disable-infobars: Schaltet Info-Leisten ab.
--check-for-update-interval=31536000: Erhöht das Update-Intervall auf ein Jahr.
--no-first-run: Schaltet die Meldungen ab, die bei der ersten Ausführung eingeblendet werden.
--enable-features=OverlayScrollbar: Bildlaufleisten erscheinen nur bei Bedarf und überlagern Inhalte.
--disable-features=PasswordManager: Schaltet den Passwort-Manager ab, der versucht Passwörter bei Passwort-Eingaben zu speichern.
--password-store=basic: Chrome soll den Passwort-Speicher des Systems (default-keyring) nicht nutzen.

Mit Strg + O, Enter und Strg + X die Datei speichern und schließen.

Starte anschließend den Raspberry Pi neu:

sudo reboot

Sobald der Raspberry Pi neu gestartet wurde, sollte auf dem Display der Browser Chrome im Kiosk-Modus die Webseite anzeigen.

Sicherheit und Fehlerschutz

Geräte im Kiosk-Modus laufen unter Umständen über längere Zeit unbeaufsichtigt. Sie sind in der Regel an öffentlichen Orten unbeaufsichtigt, was sie anfällig für unerwünschte Nutzung macht. Es gibt eine Reihe von Dingen, die man tun kann, um die Geräte zu schützen und unsachgemäße Nutzung zu vermeiden.

USB-Anschlüsse unzugänglich machen.
Nur bei Bedarf Maus und/oder Tastatur zugänglich machen.
Wenige Auswahlmöglichkeiten durch eine eigene Tastatur ermöglichen.
Der Raspberry Pi sollte in einem physisch sicheren Gehäuse platziert sein.

Read-only Mode / Schreibschutz für die Speicherkarte

Das Trennen des Raspberry Pi von der Stromversorgung, um ihn herunterzufahren, kann zu einer Beschädigung der Daten und der Speicherkarte führen. Um das Risiko zu reduzieren, kann man für die Speicherkarte einen Schreibschutz einstellen.