Raspberry Pi: Aufgaben und Übungen
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Der Raspberry Pi wurde ursprünglich für Bildungszwecke entwickelt, um ihn an Schulen und Universitäten einzusetzen und den Unterricht und das Studium interessanter zu gestalten.
Leider befindet sich der praktische Einsatz des Raspberry Pi oder eines vergleichbaren Einplatinen-Computers in Deutschland, Österreich und der Schweiz noch in den Kinderschuhen. Hört man sich zu dem Thema um, findet man nur wenige Beispiele, die den Einsatz des Raspberry Pi im Schulunterricht, in der Ausbildung oder im Studium zeigen.
Die folgenden Aufgaben und Übungen sollen hier ein wenig Abhilfe schaffen. Sie eignen sich zum Selbststudium oder als Quelle für Lehrer und Dozenten, um einen eigenen Raspberry-Pi-Workshop aufzubauen. Die Aufgaben enthalten auch gleich beispielhafte fertige Lösungen.
Übersicht: Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry PI
Raspberry-Pi-Modelle
- Raspberry Pi Modelle A und B
- Raspberry Pi Modelle A+ und B+
- Raspberry Pi Zero
- Raspberry Pi 2 Modell B
- Raspberry Pi 3 Modell B
Grundlagen
- Raspberry Pi: Anschlüsse und Komponenten
- Raspberry Pi: Grundlagen der Energieversorgung / Stromversorgung
- Raspberry Pi: Stromverbrauch messen
- Raspberry Pi: Übertakten / Overclocking
Schnittstellen und Anschlüsse
- Raspberry Pi: HDMI - High Definition Multimedia Interface
- Raspberry Pi: USB - Universal Serial Bus
- Raspberry Pi: Bluetooth
- Raspberry Pi: Belegung Audio-Video-Signal am 4-poligen Klinken-Stecker
Betriebssysteme
- Raspberry Pi: Linux-Distributionen und Betriebssysteme
- Raspberry Pi: Raspbian Jessie
- Raspberry Pi: Ubuntu Mate
- Raspberry Pi: Kali Linux
- Raspberry Pi: Windows 10 IoT Core
- Raspberry Pi: Media-Center
- Welches Betriebssystem für den Raspberry Pi?
Zubehör und Erweiterungen
- Raspberry Pi: Ausstattung und Zubehör
- Raspberry Pi: Das richtige Netzteil
- Raspberry Pi: SD-Speicherkarten
- Raspberry Pi: WLAN-Adapter
- Raspberry Pi: Audio-Erweiterungen
- Raspberry Pi: Kühlung und Kühlkörper
GPIO - General Purpose Input Output
- Raspberry Pi: GPIO - General Purpose Input Output
- Raspberry Pi: GPIO-Belegung
- Raspberry Pi: GPIO beschalten
- Raspberry Pi: GPIO mit Pullup- und Pulldown-Widerstand
- Raspberry Pi: GPIO programmieren
Troubleshooting
1. Erste Schritte: Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi
Die folgenden Aufgaben und Übungen eignen sich für Einsteiger, die mit dem Raspberry Pi noch nicht in Berührung gekommen sind. Die Lösungen sind aber auch für diejenigen interessant, die den Raspberry Pi schon kennen und damit gearbeitet haben. Die Lösungen sind Teile von Standard-Aufgaben, die rund um den Raspberry Pi immer mal wieder erfolgen müssen.
- Betriebssystem für den Raspberry Pi auf eine SD-Speicherkarte installieren
- Erste Inbetriebnahme eines Raspberry Pi
- IP-Adresse eines Raspberry Pi ermitteln
- Verbindung zu einem Raspberry Pi per SSH aufbauen
- Erste Schritte bei der Installation und Konfiguration eines Raspberry Pi
- Betriebssystem und Software des Raspberry Pi aktualisieren
- Sicherheitsaktualisierungen automatisch herunterladen und installieren
- Paketquellen prüfen und ändern (Raspberry Pi)
- Release-Upgrade bei Raspbian von Wheezy auf Jessie (Raspberry Pi)
- Update/Upgrade von Raspberry Pi (1) auf Raspberry Pi 2 und 3
- Firmware- und Kernel-Update mit rpi-update beim Raspberry Pi
- Kali Linux auf dem Raspberry Pi installieren
- Raspberry Pi: Arbeiten auf und mit der Kommandozeile
- Raspberry Pi: Alias auf der Kommandozeile erstellen
- Raspberry Pi: Richtig ausschalten und neustarten
- Raspberry Pi: Dienste starten, stoppen, neustarten, aktivieren und deaktivieren
- Raspberry Pi: Benutzeroberfläche einstellen
- Raspberry Pi: Neuen Benutzer einrichten
- Raspberry Pi: Benutzer deaktivieren und löschen
- Raspberry Pi: Benutzer- und Root-Passwort ändern
- Raspberry Pi: Root-Rechte an Benutzer vergeben
2. Computertechnik: Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi
Die folgenden Aufgaben und Übungen eignen sich für Einsteiger, die mit dem Raspberry Pi bereits erste Versuche unternommen haben und einfach noch ein bisschen mehr über das System und die Hardware wissen uns sich erarbeiten wollen oder sollen.
Die Lösungen sind für diejenigen interessant, die den Raspberry Pi schon kennen und damit intensiver arbeiten wollen.
Die Lösungen beziehen sich auf Fragestellungen, die sich durch die Nutzung des Systems und konkreten Aufgabestellungen ergeben. Prinzipiell können die dargestellten Lösungswege auch auf anderen Systemen zum Einsatz kommen.
- Raspberry Pi: Systeminformationen ermitteln
- Raspberry Pi: vcgencmd nach-installieren
- Raspberry Pi: Linux-Distribution und -Release ermitteln
- Raspberry Pi: Informationen zum Prozessor ermitteln
- Raspberry Pi: Informationen zum Arbeitsspeicher ermitteln
- Raspberry Pi: Informationen zur SD-Speicherkarte ermitteln
- Bildschirm-Auflösung des Raspberry Pi einstellen
- Monitor-Standby ausschalten (Raspberry Pi)
- Raspberry Pi mit einem HDMI-Adapter an einem VGA-Monitor betreiben
- Datenträger, Laufwerke und Dateisysteme mounten/einhängen
- USB-Stick mit "usbmount" automatisch mounten/einhängen
- USB-Stick und USB-Festplatten mit "fstab" automatisch mounten/einhängen
- Samba-Freigaben und mit "fstab" automatisch mounten/einhängen
- NFS-Freigabe mounten/einhängen
- NFS-Freigabe mit "autofs" automatisch mounten/einhängen
- Script/Datei ausführen oder ausführbar machen
- Backup von Daten auf einem USB-Stick erstellen (Raspberry Pi)
- Duplizieren einer SD-Card mit dem Raspberry Pi
- Übertakten des Raspberry Pi
- Speicherverteilung des Raspberry Pi ändern (Memory Split)
- Swapping beim Raspberry Pi einrichten und deaktivieren
- Bluetooth und WLAN deaktivieren (Raspberry Pi 3)
3. Netzwerktechnik: Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi
Die folgenden Aufgaben und Übungen eignen sich für Einsteiger, die mit dem Raspberry Pi bereits erste Versuche unternommen haben und Anwendungen in einem lokalen Netzwerk ausprobieren wollen oder sollen.
Die Lösungen sind auch für diejenigen interessant, die den Raspberry Pi schon kennen und damit intensiver arbeiten wollen.
Die Lösungen beziehen sich auf Fragestellungen, die sich auf konkreten Aufgabestellungen in einem Netzwerk ergeben.
- Netzwerk- und IP-Konfiguration des eigenen Clients ermitteln
- Netzwerk- und IP-Konfiguration des Raspberry Pi ermitteln
- Statische IPv4-Adresse für Raspbian Jessie (Raspberry Pi)
- Statische IPv4-Adresse für Raspbian Wheezy (Raspberrry Pi)
- IPv4-Konfiguration mit dem Netzwerk-Manager wicd-curses (Raspberry Pi)
- Hostname auf dem Raspberry Pi ändern
- MAC-Adresse auf dem Raspberry Pi ändern
- Zeroconf / Bonjour / Avahi auf dem Raspberry Pi einrichten
- Netzwerk-Probleme beim Raspberry Pi lösen
- Port-Scan auf einen Host durchführen
- Netzwerk-Monitoring bzw. Man-in-the-Middle einrichten
- Netzwerk-Verkehr mit dem Raspberry Pi aufzeichnen (tcpdump)
- IPv6 auf dem Raspberry Pi einschalten und konfigurieren
- IPv6 Privacy Extensions für Raspbian Jessie aktivieren (Raspberry Pi)
- IPv6 Privacy Extensions für Raspbian Wheezy aktivieren (Raspberry Pi)
- Feste IPv6-Adresse für den Raspberry Pi einrichten
- IPv6-Tunnel für SixXS mit aiccu einrichten (Raspberry Pi)
- IPv6-Firewall für einen IPv6-Tunnel einrichten (Raspberry Pi)
- IPv6-Gateway mit Router Advertisement Daemon einrichten (Raspberry Pi)
- WLAN-Adapter am Raspberry Pi einrichten
- WLAN-Reconnect am Raspberry Pi einrichten
- Energiespar-Modus des WLAN-Adapters ausschalten
- WLAN mit wicd-curses auf dem Raspberry Pi einrichten
- Informationen zum WLAN-Adapter am Raspberry Pi ermitteln
- Raspberry Pi als WLAN-Access-Point einrichten
- Raspberry Pi als WLAN-to-LAN-Bridge einrichten
- Raspberry Pi als WLAN-Router einrichten
- Schritt für Schritt den Raspberry Pi als Server einrichten
- Raspberry Pi als Server im Dauerbetrieb (24/7, headless)
- SSH-Server auf dem Raspberry Pi absichern
- Fernwartung bzw. Remote-Service auf dem Raspberry Pi einrichten
- Verbindung zur Kommandozeile per SSH aufbauen
- Verbindung zur grafischen Benutzeroberfläche per SSH aufbauen
- VNC-Server auf dem Raspberry Pi einrichten (TightVNCServer)
- VNC-Server über eine sichere SSH-Verbindung einrichten
- VNC-Server auf dem Raspberry Pi einrichten (X11VNC)
- XRDP-Remote-Desktop auf dem Raspberry Pi einrichten
- Webserver auf dem Raspberry Pi einrichten (lighttpd)
- Webserver um PHP5-Unterstützung erweitern (lighttpd)
- Webserver mit PHP5 auf dem Raspberry Pi beschleunigen (lighttpd)
- FTP-Server auf dem Raspberry Pi einrichten
- DHCP-Server auf dem Raspberry Pi einrichten
- File-Server auf dem Raspberry Pi einrichten
- NFS-Server auf dem Raspberry Pi einrichten
- Samba auf dem Raspberry Pi
- Samba-Freigabe auf dem Raspberry Pi einrichten
- Erweiterte Samba-Konfiguration
- Samba-Troubleshooting
- Print-Server mit CUPS und AirPrint auf dem Raspberry Pi einrichten
- Raspberry Pi als MySQL-Backup-Server für eine Webhoster-Datenbank
4. Elektronik: Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi
Hinweis: Dieses Tutorial ist Teil einer Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi-Reihe, die für Lern- und Ausbildungszwecke erstellt wurde. Die dargestellte Lösung ist Teil einer konkreten Aufgabenstellung, die Schüler, Auszubildende und Studenten, lösen sollen. Deshalb muss der hier aufgezeigte Weg nicht der Optimalfall sein.
 Raspberry Pi Lernpaket
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 Das Raspberry Pi Praxishandbuch
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